O EFEITO DOS SACHÊS ABSORVEDORES DE OXIGÊNIO
FRESHPAX
NO PRAZO DE VALIDADE DOS PRODUTOS
Barbara Alarcon e Joseph H. Hotchkiss
Institute of Food Science
Department of Food Science
Cornell University
RESUMO
Estudou-se o efeito dos sachês absorvedores de oxigênio FreshPax (produto da Multisorb Technologies, Inc.) no prazo de vencimento de alimentos perecíveis. Pão fresco e queijo moza-rela foram inoculados com esporos de fungo e embalados com ou sem sachês em bolsas flexíveis de barreira alta e moderada. Os bolsas foram armazenados a 23° C e a contagem de fungos de-terminada semanalmente. Os sachês inibiram substancialmente o desenvolvimento de fungos nos bolsas de barreira moderada e alta. As diferenças nas contagens de fungo entre as amostras de teste e controle foram de até 1.000 vezes. O pão sem os sachês apresentou um crescimento de fungo evidente em 7 dias; entretanto, quando o sachê foi incluído no bolsa lacrado, o fungo não estava evidente no encerramento do estudo (8 semanas). Os achados foram similares em relação ao queijo. Os sachês foram eficazes na redução da formação oxidativa de n-hexano (um indicador do desenvolvimento de odores desagradáveis) em sementes de girassol e salgadinhos de milho. As análises do painel sensorial de amendoins frescos mostraram que os sachês inibiram a formação de odores de rancidez indesejados, durante testes de armazenamento acelerado.
Estes experimentos foram projetados para serem um teste extre-mo dos sachês FreshPax sendo que grandes proporções de vol-ume de headspace para o produto ( > de 10 vezes) foram usadas e os produtos foram armazenados em temperaturas abusivas. Os dados resultantes indicaram que o FreshPax é eficaz na extensão do prazo de validade de alimentos armazenados em temperatu-ras abusivas, mesmo em embalagens de barreira moderada com um grande headspace.
INTRODUÇÃO
O prazo de validade de alimentos embalados depende das condições de armazenamento (temperatura, umidade relativa e concentração de oxigênio), composição do produto (Aw, pH, com-posição dos lipídios etc.) e propriedades da embalagem (volume, composição do headspace, propriedades da barreira)’’). Embora a reformulação possa aumentar intrinsecamente a estabilidade do produto, é difícil que isso aconteça sem alterar as características do alimento ou usar aditivos, que têm uma imagem negativa para o consumidor. A maior parte da pesquisa para aumentar o prazo de validade, segurança e qualidade de alimentos não está mais focada na manipulação dos produtos e sim no controle do siste-ma de embalagem’’). Frequentemente, a ênfase está no controle da atmosfera (especialmente do oxigênio) dentro da embalagem, pois ele é um dos fatores principais na deterioração de alimentos. O oxigênio é necessário para o crescimento da maioria do organ-ismos patogênicos e responsáveis pela deterioração, incluindo os fungos”), que provocam a degradação do alimento’’).
O oxigênio também é responsável pela oxidação de gorduras e óleos poliinsaturados, vitaminas e pigmentos, provocando uma di-minuição da qualidade do sabor e do valor nutricional dos produ-tos. Há muitas maneiras de neutralizar os efeitos do oxigênio. Uma delas é com o uso de aditivos, como agentes antimicrobia-nos e antioxidantes’’), mas, conforme mencionado anteriormente, os aditivos podem não ser a solução desejada.
A embalagem com atmosfera modificada (EAM) tem sido eficaz-mente utilizada para prolongar o prazo de validade de produtos frescos, peixes e carnes, entre outros produtos. Os absorvedores de oxigênio são materiais que absorvem o oxigênio do ambiente por meio de reação química ou enzimática e, portanto, não
necessitam que a atmosfera da embalagem seja alterada antes do fechamento. Eles podem ser usados para prolongar a vida útil ao eliminar o oxigênio, sem fazer parte do alimento (ou seja, eles não são aditivos). Demonstrou-se que os absorvedores de oxigênio evitam a oxidação de ácidos graxos poliinsaturados no peixe, bem como o crescimento de fungos no pão”). Eles tam-bém são usados para melhorar o aroma do café embalado. Os objetivos do estudo a seguir foram avaliar a eficácia dos absorvedores de oxigênio FreshPax em relação à proteção de produtos alimentícios sensíveis ao oxigênio, durante testes de armazenamento acelerado. Especificamente, foi testada a capa-cidade de inibir o crescimento de fungos no pão e no queijo, além do desenvolvimento de odores de ranço em salgadinhos ricos em gordura devido à oxidação.
MATERIAIS E MÉTODOS
Produtos alimentícios: Cinco alimentos que deterioram devido à presença de oxigênio foram adquiridos frescos de mercados locais:
1. Pão branco fatiado e sem conservante foi adquirido de uma padaria local (crescimento de fungo).
2. Queijo mozarela fatiado (parcialmente sem gordura) com baixa umidade (crescimento de fungo).
3. Tortilhas de milho sem sal (medição de produtos da oxida-ção).
4. Sementes de girassol frescas e torradas (medição de produ-tos da oxidação).
5. Amendoins frescos e torrados sem sal (análise sensorial). Sistema de embalagem: Dois tipos de embalagem flexível foram usados em todos os testes. Os alimentos foram embala-dos em bolsas termosselaembala-dos de 6 x 7 polegadas compostos por um filme de barreira moderada (Náilon 0,8 mil, EVA 1,2 mil, Surlyn 1,2 mil; GTR 0,, 32 cc/M’/dia) ou de barreira muito alta (poliéster 0,75 mil, alumínio 0,75 mil, PP 1 mil; GTR muito baixo para ser medido). Os alimentos foram embalados com sachês FreshPax (produto da Multisorb Technologies, Inc., 325 Harlem Road, Buffalo, NY 14224-1893) (teste) ou sem sachês (controle). Inoculações deFungo – Culturas de fungos de pães e queijos caseiros por amostragem em PDA acidificado”’”) e observação e transferência de culturas até que culturas puras de Aspergillus spp. e Penicillium spp. tenham sido obtidas. As colônias puras foram mantidas em caldo nutriente até o uso. As amostras foram inoculadas pela atomização de 0,1 ml de suspensão de fungo em tampão fosfato em 11 g de amostra em uma placa’”) O nível de inóculo foi estimado pela pulverização de uma quantidade igual em PDA e incubação por 5 dias. Os bolsas foram armazenados na posição vertical a 23° C. Amostras duplicatas foram obtidas semanalmente e realizadas contagens””) de fungo em ágar PDA acidificado’”). Os resultados foram relatados como unidades formadoras de colônia por g (UFC/g) de alimento.
Produtos deOxidação - Dez gramas de sementes de girassol ou salgadinhos de milho foram embalados com ou sem sachês absorvedores de oxigênio. As amostras foram armazenadas a 65° C para acelerar a taxa de auto-oxidação. A rancidez oxidativa foi determinada pela cromatografia a gás com amostragem de head-space usando o n-hexano como medida de rancidez oxidativa. Após o armazenamento, as amostras foram colocadas em bolsas vedados e duas amostras de 3g foram pesadas em frascos de 30 ml, com tampas e septos de borracha. As amostras e uma seringa asséptica para gás foram colocadas em uma estufa a 90° C por uma hora para equilibrar1”) e 1 ml de headspace injetado no GC.
As condições de operação foram: Cromatógrafo a gás Hewlett Packard , modelo 5790 com DIC (Detector por ionização em chama). Colunas capilares de vidro de 25 m x 0,2 mm Carbowax 20M. Carrier N, 8,5 ml/min, isotérmico a 100° C, injetor e detector a 200° C. A quantidade de n-hexano formado foi quantificado de acordo com os padrões externos. MétodosSensoriais - Amostras de vinte gramas de amendoim foram embaladas em ambos os filmes e armazenadas a 50°C. Pontuações de sabor foram atribuí-das por um painel sensorial consistindo em 40 indivíduos
experientes em métodos sensoriais, mas sem treinamento quanto à avaliação dos sabores do amendoim. Os testes foram condu-zidos em uma sala sensorial equipada com cabines individuais e iluminação adequada. Os participantes receberam dois pares de amostras de 5 gramas em recipientes pequenos. Cada um continha um tratamento codificado aleatoriamente e uma amostra de controle. Solicitou-se aos participantes indicar qual amostra eles consideravam a mais fresca das duas com base 0£1 em odor e paladar. Este teste foi repetido semanalmente até ser evidenciada uma preferência estatisticamente importante.1 “). Assim que a diferença importante foi evidenciada, solicitou-se aos participantes classificar as preferências e os atributos sensoriais diferentes em uma escala hedônica.1 “). Os termos descritivos foram derivados de um vocabulário desenvolvido para descrever o sabor do amendoim.1 “). Os resultados foram analisados por meio de análise de variância.1”).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os absorvedores de oxigênio inibiram significativamente o cres-cimento de fungos nas embalagens de barreira alta e moderada. No pão, a contagem de fungos subiu acentuadamente durante a primeira semana nas embalagens de barreira alta e moderada, sem os absorvedores de oxigênio, enquanto nas embalagens com FreshPax , as contagens diminuíram em ambos os filmes (Figuras 1 e 2). A rápida absorção de oxigênio pelos sachês pro-vavelmente evitou que o fungo alcançasse a fase de crescimento exponencial durante os primeiros 7 dias de armazenamento. O oxigênio no headspace das amostras de controle foi suficiente para proporcionar um rápido crescimento. A taxa de transmissão de oxigênio no filme de barreira moderada foi alta o suficiente para permitir um crescimento lento em bolsas que não continham sachês, durante o restante do estudo. O FreshPax foi eficaz em controlar o oxigênio permeável nas amostras de barreira mod-erada, não resultando em crescimento considerável. As amostras embaladas com o FreshPax não apresentaram fungos ou odores evidentes durante todo o estudo, enquanto os controles exibiram fungos visíveis após 9 dias de armazenamento e se tornaram bastante contaminados após 15 dias. No filme de barreira alta, ambas as populações de tratamento e controle diminuíram após as primeiras três semanas, devido à falta de entrada de oxigênio por este material. Esses dados sugerem
que o filme de barreira menor, menos econômico, poderia ser substituído pelo filme de barreira alta, se um sachê absorvedor de oxigênio estiver incluído na embalagem. Os resultados (Figuras 3 e 4) com o queijo inoculado foram similares aos do pão, sendo que as contagens de fungo em ambas as amostras de teste e de controle no filme de barreira alta diminuíram após a quarta se-mana. Entretanto, os bolsas contendo o FreshPax apresentaram consistentemente menores contagens do que as sem os sachês.. É provável que a redução no oxigênio, devido ao rápido cresci-mento microbiano e à falta de permeabilidade na embalagem de barreira alta, tenha sido responsável pela perda de viabilidade do fungo. Estes dados mostram que os absorvedores de oxigênio controlam, com sucesso, o crescimento de fungos em produtos que são altamente suscetíveis à deterioração por fungos.
CRESCIMENTO DE FUNGOS EM PÃO COM E SEM
FRESHPAX EM FILME DE BARREIRA MODERADA
CRESCIMENTO DE FUNGOS EM PÃO COM E SEM
EM FILME DE BARREIRA ALTA
Figura 1. Curva de crescimento para fungos inoculados no pão e armazenados(23° C) em bolsas de barreira moderada com (círculos sólidos) ou sem (círculos aber-tos) FreshPax.
Figura 2. Curva de crescimento para fungos inoculados no pão e armazenados (23° C) em bolsas de barreira alta com (círculos sólidos) ou sem (círculos abertos) FreshPax.
SEMANAS ARMAZENADO A 23°C
Oxidação- o n-Hexano, , assim como outros compostos carbo-nilos, são produtos da oxidação do lipídio e provocam os odores desagradáveis associados à rancidez. A presença destes comp-ostos nos alimentos é indesejável e foi possivelmente relacionada à rancidez’’’. O n-hexano é o principal produto de auto-oxidação do ácido linoleico e a sua determinação por CG por amostragem de headspace é sensível e precisa.
A Figura 5 exibe os cromatogramas típicos obtidos de sementes de girassol armazenadas com e sem o FreshPax. Após 10 dias a 65°C, o teor de n-hexano, assim como os de voláteis totais, aumentaram nas embalagens de controle (Figura 5 e Tabela 1). Na maior parte das amostras, o FreshPax reduziu o teor de n-hexano pela metade, em comparação com as embalagens que não continham os absorvedores de oxigênio. Nos salgadinhos de milho, os níveis de n-hexano aumentaram sem o FreshPax, mas foram muito baixos para se obter uma quantificação precisa. No filme de barreira moderada, os níveis de n-hexano foram maiores nos controles do que nas amostras com FreshPax.
A redução do oxigênio no headspace retarda a auto-oxidação dos lipídios e, portanto, retarda o desenvolvimento de odores desa-gradáveis relacionados à oxidação. Entretanto, como a auto-ox-idação é uma reação de radicais livres, mínimas quantidades de oxigênio ainda podem ser suficientes para catalisar a oxidação, especialmente se o oxigênio for ativado ao estado único”’. Estes dados mostram que o FreshPax reduziu a oxidação de lipídios, especialmente em embalagens de barreira moderada. Embora não tenha sido testado nesses experimentos, há documentação suficiente para comprovar que a formação de n-hexano está relacionada à detecção sensorial de odores desagradáveis. A redução de n-hexano nestas amostras provavelmente resultará em um aumento da receptibilidade e do sabor e um prazo de validade mais longo.
Avaliação sensorial As Tabelas 2 e 3 resumem os resultados do painel sensorial. Em filmes de barreira baixa, o participante sen-tiu, após duas semanas, que as amostras contendo o FreshPax estavam significativamente (alfa= 0,05) “com sabor mais fresco” do que as que não continham os sachês (controles). A segunda fase do estudo indicou que essa percepção foi causada pelo desenvolvimento de odores de ranço desagradáveis (Tabela 3). Isto coincide com os resultados previstos e confirma os dados de cromatografia a gás, pois a presença do absorvedor de oxigênio irá evitar ou reduzir bastante o desenvolvimento da rancidez oxidativa.
Após 3 semanas em um filme de barreira alta, os participantes sentiram nos controles (sem sachês) um “sabor mais fresco.” Quando receberam o segundo questionário, os representantes indicaram que as amostras embaladas em filme de barreira alta com o absorvedor de oxigênio apresentavam quase nenhum aroma e muitos participantes indicaram que as amostras estavam “muito secas”. Isto pode ter sido consequência da absorção de água pelo FreshPax e da alteração na textura do amendoim. O FreshPax absorveu os lipídios do alimento por wicking (absor-ção vertical de um líquido num material poroso), dando aos sa-chês aspecto escuro. Isto não afetou o desempenho dos sasa-chês. Os sachês são de tamanho pequeno e, apesar de serem visíveis no pão fatiado, há o risco de ingestão pelo consumidor.
CRESCIMENTO DE FUNGOS EM PÃO COM E SEM
FRESHPAX EM FILME DE BARREIRA MODERADA
CRESCIMENTO DE FUNGOS EM PÃO COM E SEM
EM FILME DE BARREIRA ALTA
Figura 3. Curva de crescimento para fungos inoculados no queijo e armazenados (23° C) em bolsas de bar-reira moderada com (círculos sólidos) ou sem (círculos abertos) FreshPax.
Figura 4. Curva de crescimento para fungos inoculados no queijo e armazenados (23° C) em bolsas de barreira alta com (círculos sólidos) ou sem (círculos abertos) FreshPax.
SEMANAS ARMAZENADO A 23°C
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Figura 5. Cromatogramas do headspace em sementes de girassol armazenadas (65°C} com (A) ou sem (B) FreshPax. O maior pico em um tempo de retenção de aproximadamente 11 min. apresentou o mesmo tempo de retenção que o n-hexano
Resposta
Tempo
CONCLUSÕES
O uso dos sachês absorvedores de oxigênio FreshPax resultou em uma diminuição dos fungos e da deterioração por fungos de queijos e pães comerciais e considerável aumento do prazo de validade. Eles também reduziram a formação de n-hexano e de outros compostos voláteis em salgadinhos com alto teor de gordura, suscetíveis à rancidez oxidativa de óleos e gorduras poli-insaturadas. Os sachês melhoraram as características sensoriais de amendoins, ao longo do tempo, evitando o desenvolvimento de odores desagradáveis fortes associados à falta de frescor em determinadas condições. Este sistema de sachê independente tem a vantagem, em relação a outros métodos, de se evitar a de-terioração pelo oxigênio, por não fazer parte do alimento (ou seja, eles não são aditivos alimentícios e não necessitam ser rotula-dos). Também pode ser possível evitar os danos causados pelo oxigênio enquanto se utiliza uma barreira menor e, portanto, um filme mais econômico. O custo total do sachê de alimentos pode ser reduzido, ao mesmo tempo que aumenta a receptividade e qualidade do produto.
Estudos adicionais devem ser conduzidos para descobrir um modo prático de se evitar o risco de ingestão e o problema de aparência discutidos anteriormente. Uma possibilidade pode ser a adesão do sachê ao interior da embalagem ou, talvez, ocultá-lo com um fundo falso. Deve-se investigar uma possibilidade mais interessante de incluir os compostos ativos do sachê absorve-dor de oxigênio diretamente na embalagem, assim como alguns agentes antimicrobianos.
Tabela 1. Teor de hexano
aem sementes de girassol armazenadas a 65°C.
Tabela 2. Dados sensoriais (teste de diferença) para amendoins armazenados
a
µg/kg
b
embalagens contendo sachê FreshPax
a
significativamente diferente em alfa - 0.05
b
