Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Utilização de fumo condensado em enchidos secos crus. Implicações nas características sensoriais e capacidade de conservação
Dissertação de mestrado em Biotecnologia e Qualidade Alimentar
Vasco de Matos Vieira Cardoso
Orientação: Luís Avelino da Silva Coutinho Patarata
iii Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Utilização de fumo condensado em enchidos secos crus. Implicações nas características sensoriais e capacidade de conservação
Dissertação de mestrado em Biotecnologia e Qualidade Alimentar
Vasco de Matos Vieira Cardoso
Orientação: Luís Avelino da Silva Coutinho Patarata
Composição do Júri:
Doutora Maria Fernanda Gil Cosme Martins Doutora Maria João Dos Ramos Fraqueza Doutor Luís Avelino Da Silva Coutinho Patarata
v Agradecimentos
Aos meus pais e à minha irmã a oportunidade de me proporcionarem a realização deste mestrado. Sem eles isso não seria possível. Muito do que sou hoje devo-o a eles!
Outro dos meus pilares nesta caminhada foi a minha namorada – Marta Teixeira. Ajudou-me a ultrapassar todas as dificuldades, todos os obstáculos! Quando sempre precisei esteve lá para me apoiar, nos bons e nos maus momentos. Não podia pedir mais! Gostaria também de deixar uma palavra de agradecimento à D. Ana e à D. Helena por toda a ajuda facultada no laboratório ao longo do ano.
Ao Eng. António Costa da Eurosalmo agradecemos o fornecimento de amostras de fumo condensado e os esclarecimentos prestados.
Aos meus amigos, um profundo e sincero obrigado por se manterem do meu lado e pela ajuda prestada nos momentos mais difíceis.
Por fim, um especial agradecimento ao meu orientador Luís Patarata. Amizade, confiança, ajuda e sinceridade, entre muitos outros aspetos, eram algumas das características que eu precisava de ter no meu orientador e foi isso que se veio a demonstrar. O meu profundo e sincero obrigado!
vii Resumo
Os enchidos tradicionais são produtos que seguem um processo de fabrico que os torna seguros para o consumidor. Contudo, como em todos os produtos alimentares, já foram reportadas toxinfeções devido ao seu consumo, sendo por isso necessário garantir a segurança através de vários procedimentos. Adicionalmente, algumas fases de fabrico podem contribuir para o enriquecimento do produto em compostos potencialmente nocivos para a saúde, como é o caso dos hidrocarbonetos policíclicos aromático (HPA) depositados no enchido pelo fumo. O uso de condensados de fumo (CF) perfila-se como uma estratégia para controlar a multiplicação de microrganismos patogénicos e bolores deteriorativos, podendo representar um risco menor de introduzir nos produtos níveis elevados de HPA.
Com esse intuito, no presente trabalho, avaliou-se a atividade antimicrobiana de três CF em meio de cultura, sobre Salmonella spp., E. coli, L. monocytogenes, Clostridium
sporogenes, S. aureus, Enterococcus faecium., L. sakei, e L. plantarum e com os bolores Aspergillus flavus, Mucor spp. e Penicillium nalgiovense. Com as três primeiras bactérias, as mais preocupantes em enchidos secos crus, e com os três bolores indicados também se testou o comportamento de condensados de fumo em diferentes concentrações, em tripa natural usada para enchimento de chouriço. A aplicação desses CF resultou sempre numa inibição superior do que a observada nos ensaios de controlo sem fumo. Testou-se também o efeito inibitório dos CF em chouriço, tendo a inibição dos bolores sido semelhante usando CF ou fumagem natural. As implicações sensoriais da utilização de condensados de fumo na aceitação sensorial de chouriço foi estudado com um grupo de 91 consumidores. O uso de condensados de fumo em chouriço teve uma aceitação superior ao chouriço fabricado com fumagem convencional. Em chouriço fatiado os consumidores fizeram uma avaliação hedónica dos chouriços tratados com condensado de fumos similar ao chouriço com fumagem natural usado como controlo. As intenções de compra dos provadores seguiram o padrão da prova hedónica. Quer a partir de resultados de grupos focais que analisaram os chouriços, quer pela abordagem Just About Right feita com os consumidores, existem possibilidades interessantes para substituir o fumo natural por CF. Face aos resultados do presente trabalho conclui-se que há um forte potencial de utilização de condensados de fumo em enchidos tradicionais, pois pode esperar-se a inibição microbiana que se consegue com a fumagem natural, os produtos têm uma boa aceitação pelos consumidores, e, por ser mais fácil controlar o processo, é possível minimizar a quantidade de HPA na sua composição, melhorando a sua segurança para o consumidor.
Palavras-chave: condensado de fumo, chouriço, Salmonella spp., L. monocytogenes,
viii Abstract
Manufacturing process of traditional meat product ensures their safety for the consumer. However, as in all food products, food poisoning outbreaks have been reported due to its consumption. It is than necessary to ensure their safety through various procedures. Some manufacture procedures may contribute to the enrichment of the product in compounds potentially harmful to health, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) deposited by the smoking in the meat product surface. The use of smoke condensates (SC) is outlined as a strategy to control the multiplication of pathogens and spoilage molds, and may represent a lower risk of introducing high PAH in the meat products. In this work, we evaluated the antimicrobial activity of three SC in culture medium on Salmonella spp., E. coli, L. monocytogenes, Clostridium sporogenes,
S. aureus, Enterococcus faecium, L. sakei, e L. plantarum, Aspergillus flavus, Mucor spp. and Penicillium nalgiovense. With the first three microorganisms, that represent a major concern in dry cured sausages, and with the molds the effect of smoke condensates, in different concentrations, was tested in natural casing used for sausages stuffing. Generally the use of SC resulted in a higher inhibition bacteria and molds than in the control samples prepared without smoke. The antifungal effect of SC in chorizo was also tested. The inhibition of molds were similar using SC or natural smoking.
The use of smoke condensates in chorizo resulted in better appreciation by the consumers, when compared to control samples with natural smoking, of whole chorizo. When chourizo was tested in slices, consumers evaluate those with SC and natural smoking similarly. The consumption intentions of the consumers followed a pattern similar of that observed for the hedonic evaluation. Both from results of focus groups analyzing the chorizos and the Just About Right approach made with consumers, there are interesting possibilities to replace natural smoking by SC. Considering the results of the present study, it is concluded that there is a potential for the use of smoke condensates in traditional sausages, since microbial inhibition can be expected to be similar to that of natural smoking. The products are well accepted by consumers, and because it is easier to control the process, it is possible to minimize the amount of HPA in its composition, improving its safety for the consumer.
Keywords: condensed smoke, chorizo, Salmonella spp., L. monocytogenes, Clostridium
ix Índice Geral
1. Introdução ... 1
2. Revisão bibliográfica ... 3
2.1. Enchidos secos crus ... 3
2.1.1. Matérias-primas ... 3 2.1.2 Processo de fabrico ... 9 2.1.3 Secagem ... 10 2.1.4 Segurança sanitária ... 10 2.1.4.1 Perigos biológicos ... 11 2.1.4.2 Perigos químicos ... 14 2.2 Métodos de fumagem ... 18 2.2.1 Fumagem convencional ... 18 2.2.2 Condensado de fumo ... 19 2.2.2.1 Composição química ... 19 2.2.2.2 Processo de fabrico ... 20 2.2.2.3 Atividade antibacteriana ... 21 2.2.2.4 Atividade antifúngica ... 23
2.2.2.5 Considerações finais sobre utilização de condensados de fumo ... 24
3. Metodologia ... 26
3.1 Estrutura do Ensaio ... 26
3.2 Efeito antimicrobiano do condensado de fumo ... 28
3.2.1. Microrganismos e condições de cultura ... 28
3.2.2 Condensado de fumo ... 31
3.2.3 Determinação da concentração mínima inibitória dos condensados de fumo e dos óleos essenciais ... 31
3.2.4. Efeito antimicrobiano de condensado de fumo em tripa natural usada para enchidos ... 33
3.2.4.1 Preparação dos dispositivos de tripa ... 33
3.2.4.2 Contaminação e análise ... 34
3.2.5. Efeito antimicrobiano do condensado de fumo em chouriço ... 35
3.2.5.1 Preparação do chouriço ... 35
3.3. Implicações sensoriais do condensado de fumo em chouriço ... 37
3.3.1. Preparação do Chouriço... 37
3.3.2. Análise Sensorial ... 37
x
4.1 Efeito antimicrobiano do fumo condensado ... 41
4.1.1 Concentração inibitória mínima do fumo condensado sobre bactérias ... 41
4.1.2 Concentração inibitória mínima do fumo condensado sobre bolores ... 43
4.2 Efeito antimicrobiano de fumo condensado em tripa ... 44
4.3 Efeito combinado de condensado de fumo com óleos essenciais no crescimento de bolores em tripa ... 48
4.4 Efeito antifúngico de extratos de fumo selecionados em chouriço ... 50
4.5 Implicações sensoriais de extratos de fumo condensado. ... 52
5. Conclusão ... 62
6. Bibliografia ... 63
xi Índice de Figuras
Figura 1 Principais compostos químicos do fumo formados na obtenção de fumo em função da temperatura (adaptado por (Basu, 2010)) ... 17 Figura 2. Processo de fabrico de fumo condensado. (Red Arrow, 2016) ... 21 Figura 3 Dispositivo com tripa de porco utilizado para estudar o efeito antimicrobiano do condensado de fumo. ... 33 Figura 4 Contaminação de bolores em chouriço. ... 37 Figura 5. Guião de entrevista do grupo focal. ... 38 Figura 6 Excerto de ficha de prova utilizada nos testes de consumidores com chouriço inteiro e fatiado. ... 40 Figura 7 Efeito inibidor dos CF sobre Salmonella spp., L. monocytogenes e Cl.
Sporogenes. Resultados expressos em log ufc/cm2 de tripa. Barras referem-se à contagem feita às 2 h após tratamento da tripa. Círculos pretos correspondem à
contagem às 24h. ... 45 Figura 8 Efeito inibitório dos CF sobre Aspergillus sp. Resultados expressos na
avaliação visual da quantidade de micélio numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 46 Figura 9 Efeito inibitório dos CF sobre Mucor sp. Resultados expressos na avaliação visual da quantidade de micélio numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 47 Figura 10 Efeito inibitório dos CF sobre Penicillium sp. Resultados expressos na
avaliação visual da quantidade de micélio numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 47 Figura 11 Efeito inibitório do fumo condensado (CF1 50%) em tripa tratada com óleos essenciais diluídos em vinho (OE Alho 0,5%; OE Orégão e OE Tomilho 0,05%). Valores médios dos três bolores testados. Resultados expressos na avaliação visual da quantidade de micélio numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 49 Figura 12 Efeito inibitório dos CF e da fumagem natural (controlo) na inibição de
Aspergillus spp. Resultados expressos na avaliação visual da quantidade de micélio
numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 50 Figura 13 Efeito inibitório dos CF e da fumagem natural (controlo) na inibição de
Mucor spp. Resultados expressos na avaliação visual da quantidade de micélio numa
escala arbitrária de 3 pontos. ... 50 Figura 14 Efeito inibitório dos CF e da fumagem natural (controlo) na inibição de
Penicillium spp. Resultados expressos na avaliação visual da quantidade de micélio
numa escala arbitrária de 3 pontos. ... 51 Figura 15. Proporção de consumidores (%) que avaliaram a intensidade do aroma do chouriço preparado com diferentes concentrações de fumo condensado (CF1 inteiro) e fumo natural. ... 56 Figura 16. Proporção de consumidores (%) que avaliaram a intensidade do aroma do chouriço preparado com diferentes concentrações de fumo condensado (CF1 fatiado) e fumo natural. ... 57 Figura 17 Proporção de consumidores (%) que avaliaram a intensidade do aroma do chouriço preparado com diferentes concentrações de fumo condensado (CF2 inteiro) e fumo natural. ... 57 Figura 18 Proporção de consumidores (%) que avaliaram a intensidade do aroma do chouriço preparado com diferentes concentrações de fumo condensado (CF2 fatiado) e fumo natural. ... 58
xii Índice de Quadros
Quadro 1 Principais tipos de tripas disponíveis no mercado para preparação de
produtos cárneos (Roncales et al., 1991). ... 4 Quadro 2 Concentração mínima inibitória dos óleos essenciais de alho, orégão e
tomilho em microrganismos patogénicos com importância em produtos cárneos ... 8 Quadro 3 Quantidade de HPA detetada em produtos cárneos em vários países. ... 18 Quadro 4 Composição (%) de vários tipos de madeira. (Maga & Chen, 1985)... 20 Quadro 5. Condições (meio de cultura, temperatura e tempo) de multiplicação dos microrganismos testados. ... 30 Quadro 6 Características dos condensados de fumo. ... 31 Quadro 7 Concentração mínima inibitória (MIC) dos três condensados de fumo (CF) testados sobre bactérias. Resultados expressos como a menor concentração (em % v/v) de CF no meio de cultura que produziu inibição do crescimento da cultura... 41 Quadro 8 Concentração mínima inibitória (MIC) dos três óleos essenciais testados. Resultados expressos como a menor concentração (em % v/v) de óleo essencial no meio de cultura que produziu inibição do crescimento da cultura. ... 42 Quadro 9 Concentração mínima inibitória (MIC) dos três condensados de fumo (CF) testados sobre bolores. Resultados expressos como a menor concentração (em % v/v) de CF no meio de cultura que produziu inibição do crescimento da cultura. ... 43 Quadro 10. Características sensoriais de chouriços preparados com fumo natural e CF extraídas do discurso de três grupos focais. ... 54 Quadro 11 Avaliação hedónica dos chouriços preparados com fumo natural e fumo condensado nas respetivas diluições... 55 Quadro 12 Proporção de consumidores (%) que avaliaram a intensidade do aroma a fumo do chouriço preparado com diferentes concentrações de CF. ... 59 Quadro 13 Proporção de consumidores (%) que manifestaram intenção de compra de chouriço preparado com diferentes concentrações de CF e fumo natural (controlo). .... 61
xiii Lista de Abreviaturas
BHI - Brain Heart Infusion CF – Condensados de Fumo cm2 – centímetro quadrado
CMI - Concentração Mínima Inibitória g – Grama
h – Horas
HACCP - Hazard Analysis and Critical Control Point HPA - Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos JAR – Just About Right
kg – kilograma mg – miligrama mL –mililitro
MRS - Man, Rogosa and Sharpe OE – Óleo Essencial
u.a. – unidades arbitrarias
ufc – Unidades Formadoras de Colónias µg – micrograma
1 1. Introdução
O processo de fabrico de enchidos secos crus tem várias preocupações associadas, sendo que a principal deve ser a garantia da sua segurança sanitária. A sua reduzida atividade da água, enquadrada no fabrico de acordo com os princípios da metodologia HACCP, garantem que os perigos biológicos são controlados (Fraqueza & Barreto, 2015). Existem etapas, na produção de enchidos, que se não forem controladas podem levar à deposição no enchido de compostos nocivos para a saúde como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) (Ledesma et al., 2016). O relatório publicado pela
International Agency for Research on Cancer (IARC, 2016) revelou que os HPA, assim
como compostos nitrosados, formados a partir do nitrito usado como aditivo alimentar nestes produtos, são nocivos para a saúde e que podem levar à formação de cancro do colon.
Nos últimos anos, a indústria alimentar tenta acompanhar as exigências do consumidor. Cada vez mais, tenta-se inovar ou arranjar alternativas viáveis aos métodos tradicionais, no sentido de tornar os produtos mais saudáveis e consequentemente com melhor aceitação por parte do consumidor. A redução ou eliminação sumária da fase de fumagem visando reduzir ou eliminar o perigo químico que os HPA representam pode colocar problemas sérios à segurança sanitária dos enchidos – por ser suprimido um obstáculo à sobrevivência e multiplicação de microrganismos patogénicos - e ao seu valor económico, devido à eventual deterioração dos produtos por bolores, que são habitualmente inibidos, pelo menos parcialmente, pela ação do fumo. Adicionalmente, a modificação sensorial de produtos tradicionais, profundamente enraizados nos hábitos do consumidor, é um risco que pode comprometer seriamente a viabilidade económica da indústria de salsicharia tradicional. Para fazer face a alguns dos problemas que a fumagem tradicional coloca, nomeadamente a dificuldade em controlar com rigor a composição do fumo e a quantidade que se deposita no enchido, o processo de fumagem, tem sofrido algumas mudanças ao longo dos tempos (Maga, 1988). Os condensados de fumo (CF) têm sido utilizados como alternativa à fumagem tradicional. Estes condensados são formados a partir da pirólise da madeira, condensados e parcialmente-purificados, podendo ser aplicados no produto através de duche ou imersão (Ahmad, 2003). Vários estudos têm demonstrado que os CF possuem elevada eficiência antimicrobiana na inibição de microrganismos patogénicos e bolores (Kim et al., 2012; Van Loo et al., 2012; Montazeri et al., 2013). A aplicação dos CF nos alimentos irá sempre depender de dois
2 fatores – da concentração necessária para inibir os microrganismos e, ao mesmo tempo, que essa concentração não exceda o seu nível de aceitação sensorial (Cadwallader, 2007). Face ao exposto, o objetivo geral do presente trabalho foi determinar a aplicabilidade de CF no fabrico de chouriço tradicional, tendo em consideração a sua atividade inibitória sobre bactérias e bolores, assim como as implicações sensoriais que determina. Os objetivos específicos que determinaram os diferentes trabalhos que constituem a parte prática da presente dissertação foram:
A determinação da concentração mínima inibitória (MIC) dos CF sobre microrganismos (Salmonella spp., E. coli, L. monocytogenes, S.aureus,
Enterococcus faecium, Cl. sporogenes, L. sakei e L. plantarum) e bolores
(Aspergillus flavus, Mucor spp e Penicillium nalgiovense);
A avaliação do efeito antimicrobiano dos CF, em tripa usada para enchimento de chouriço, sobre Salmonella spp, L. monocytogenes e Cl. sporogenes; O efeito combinado de Óleos Essenciais (OE) de alho, orégão e tomilho e dos
CF sobre bolores em de tripa usada para enchimento de chouriço e em chouriço.
A avaliação do impacto sensorial da utilização de um acabamento com CF em alternativa à fumagem tradicional em chouriço.
3 2. Revisão bibliográfica
2.1. Enchidos secos crus
2.1.1. Matérias-primas
Carne
Os produtos cárneos podem ser fabricados usando vários tipos de carne (Barbuti & Parolari, 2002). Em Portugal, a esmagadora maioria dos produtos cárneos é feita a partir de carne de porco (Colaço-do-Rosário et al., 2000).
A carne é um alimento muito perecível e, por inerência, tem um tempo de vida útil muito curto, devido à sua composição química, com um pH (próximo de 5,5 a 5,6) e aw (0,98) favoráveis para a multiplicação de microrganismos deteriorativos e patogénicos
(Feiner, 2006). Os ácidos formados durante a transformação do músculo da carne podem contribuir para reduzir o desenvolvimento microbiano. Porém, caso ocorram condições anormais no período que antecede o abate, levando a que o animal tenha as suas reservas glicídicas esgotadas quando morre, podem ocorrer carnes designadas por DFD (do inglês Dark, Firm, Dry) que, de entre outras características, apresentam um pH mais elevado do que as carnes normais, sendo mais suscetíveis de suportar a multiplicação microbiana. A outra condição anormal da carne – PSE (Pale, Soft, Exsudative) – tem consequências negativas no fabrico de produtos cárneos, pela sua tendência exsudativa, mas o seu pH é próximo ao da carne normal pelo que a sua influência na concentração será mínima (Toldrá, 2008). A perecibilidade da carne é também influenciada pela higiene no manuseamento bem como na qualidade das matérias-primas. Dependendo da espécie e da zona muscular, a composição química da carne pode variar, sendo que em traços gerais, é composta por 75% de água, 18% de proteínas, 3,5% de substâncias não proteicas e 3% de gordura (Prince & Schweigert, 1994).
4 Tripa
O uso de tripa é comum no fabrico dos enchidos, sendo a sua origem de porco, vaca ou carneiro (Chawla et al., 2006). A qualidade microbiológica da tripa é variável, dependendo sempre da higiene dos procedimentos, do manuseamento pós-processamento e da temperatura de armazenamento (Fraqueza & Patarata, 2006). As tripas podem estar contaminadas com bactérias numa ordem de grandeza superior a 106 UFC/g e, por essa razão, é necessário uma correta lavagem e desinfeção. Em pequenas unidades de fabrico, que não recorrem à preparação de aditivos para desinfetar a tripa, é comum fazer-se uma fase de salga prolongada, que se reflete numa redução do número de microrganismos viáveis. Alguns produtores usam também, na preparação das tripas, após lavagem rigorosa, ingredientes como o vinho, aguardente, limão ou especiarias que, devido ao seu pH, teor em etanol ou compostos com caracter antimicrobiano poderão reduzir o número de microrganismos da tripa (Fernandes & Patarata, 2011).
A tripa utilizada no fabrico de enchidos pode ser natural ou artificial (Quadro 1) e a sua escolha dependerá de vários fatores.
Quadro 1 Principais tipos de tripas disponíveis no mercado para preparação de produtos cárneos (Roncales et al., 1991).
Tipo de Tripa
Naturais Obtidas diretamente no matadouro
Com pré-tratamento industrial Calibradas
Desinfetadas; Salgadas Secas
Artificiais Colagénio (comestíveis) Vários tamanhos e aptidões. Em muitos
aspetos não consegue superar as naturais.
Celulose Usadas para produtos comercializados já
sem tripa (salsichas tipo Frankfurt).
Plástico Para produtos cozidos que não são
5 As tripas naturais são largamente utilizadas no fabrico de produtos secos, curados e/ou fumados. Pelas suas características permitem uma boa absorção do fumo e contribuem para manter o aroma natural dos enchidos, têm uma enorme elasticidade e resistência à tensão, permitindo que mesmo após o processamento a tripa continue tenra e suculenta. Aquela que é apontada como uma das grandes vantagens das tripas naturais é a sua capacidade de absorção de fumo, contudo, à luz do conhecimento atual, esta característica tornou-se numa potencial desvantagem devido à toxicidade de alguns compostos do fumo. Assim, quando se defuma um enchido e se pretende que ele adquira algumas das propriedades conferidas pelo fumo, explora-se a potencial vantagem da utilização de tripas artificiais por reterem menos compostos tóxicos. Nesse sentido, Roncales et al. (1991) realizaram um estudo onde testaram o efeito da retenção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) na tripa. Os resultados mostraram que os enchidos produzidos com tripa natural tinham uma maior quantidade destes compostos (220 ± 6,30 µg/kg) em comparação com os fabricados com tripa artificial (31,3 ± 0,55 µg/kg).
As tripas naturais são maioritariamente obtidas a partir da submucosa do intestino onde o revestimento mucoso é removido. Por serem quimicamente constituídas por colagénio na sua maioria, as suas propriedades relacionadas com a rigidez/elasticidade e (im) permeabilidade estão muito associadas ao aquecimento que pode ocorrer durante ou após a fumagem (Frentz & Zert, 1999).
Vinho
Na região do Mediterrâneo, o vinho é aplicado para influenciar diretamente o aroma dos produtos cárneos e também para ser veículo de transporte para introduzir outras substâncias aromatizantes (Soleas et al., 1997). A quantidade de vinho utilizada é importante, não só em relação ao aroma mas também para outros parâmetros. Num estudo efetuado por Linares et al. (2013) testou-se a utilização de vinho em enchidos. Foram produzidos vários enchidos e divididos em três grupos onde no primeiro não houve adição de vinho e no segundo e terceiro foi adicionado 7,5% (v/v) e 15% (v/v) respetivamente. O painel de provadores encontrou diferenças significativas. No segundo grupo, os
6 resultados foram aceitáveis, enquanto no terceiro grupo os enchidos receberam uma avaliação inferior. Contudo, os resultados foram satisfatórios.
O vinho é também usado no fabrico de enchidos pelas suas propriedades antimicrobianas e antioxidantes (Linares et al., 2013). A constituição do vinho tinto é complexa, devido às reações químicas que lhe dão origem. Em traços gerais é composto por açúcares, álcool, dióxido de carbono, ácidos e compostos fenólicos, sendo que estes compostos podem variar consoante a zona em que é produzido, a qualidade das uvas e as condições de vinificação, como o tempo, temperatura e o pH (Moretro & Daeschel, 2004). A principal razão para a utilização do vinho é a sua riqueza em compostos fenólicos. Estes compostos apresentam benefícios para a saúde como a inibição da oxidação de lipoproteínas de baixa densidade e inibição da agregação de plaquetas e, no vinho, são responsáveis pela cor e adstringência (Van de Wiel et al., 2001). Para estudar o efeito antimicrobiano de vinho branco e tinto MoretroDaeschel (2004) testaram o seu efeito contra L. monocytogenes, E. coli O157: H7 e Salmonella Typhimurium, tendo concluído que ambos tinham atividade antimicrobiana, apesar de o vinho tinto ser mais eficaz na inibição de microrganismos pelo facto de este conter mais compostos fenólicos. No mesmo sentido o efeito antimicrobiano do vinho sobre L. monocytogenes aumenta com o aumento da concentração dos compostos fenólicos (Vaquero et al., 2007).
Para além destes compostos, existem outros presentes no vinho como o etanol e vários ácidos orgânicos, como o tartárico, lático e acético que determinam o reduzido pH que o vinho apresenta A acidez é considerada como sendo um importante inibidor de S.
aureus e E. coli O157: H7 (Curvelo-Garcia, 2015).
Além dos compostos naturalmente presentes no vinho ou formados durante a fermentação e estágio dos vinhos, o dióxido de enxofre, habitualmente usado como aditivo químico em vinhos pode também ter um algum efeito antimicrobiano (Moretro & Daeschel, 2004). Ainda que o dióxido de enxofre seja um conservante não autorizado em produtos cárneos secos, a sua presença nesses produtos é possível e está prevista no Regulamento (CE) 1333 (2008), através do princípio da transferência, por ser usado nas matérias-primas, neste caso no vinho. (U.E., 2008)
7 Condimentos e outros aromatizantes
Em Portugal, no fabrico de enchidos secos curados, são vários os tipos de condimentos que se podem utilizar sendo o alho, o pimentão, o colorau e o loureiro os mais tradicionalmente usados. Estes ingredientes são de elevada importância pois conferem as características sensoriais desejáveis no produto final (Colaço-do-Rosário et al., 2000).
As especiarias e ervas usadas na condimentação fornecem aroma e flavour aos produtos cárneos e são caracterizadas por serem de origem vegetal não tendo nenhum contributo para o valor nutricional do produto. Muitas dessas especiarias e ervas exercem um efeito antioxidante útil para prevenir a oxidação de gorduras e têm propriedades antimicrobianas, contribuindo para prevenir a multiplicação de bactérias indesejáveis tanto patogénicas como as responsáveis pela deterioração (Raghavan, 2006). Snyder (1997) demonstrou que a adição de 1% de alho, cravinho ou canela inibia a multiplicação de E. coli O157: H7 em enchidos fermentados.
Os óleos essenciais caracterizam-se por serem uma mistura de compostos orgânicos voláteis e por terem um forte odor. São obtidos a partir de ervas e especiarias. Na sua produção são extraídos das folhas, sementes, frutos e raízes. Os óleos são solúveis em lípidos e em solventes orgânicos, tendo uma densidade mais baixa do que a água (Burt, 2004). Os óleos essências apresentam características antimicrobianas pois conseguem controlar a multiplicação microbiana e assim aumentar a vida útil do produto. Esta ação ocorre pela eliminação de microrganismos patogénicos e pela capacidade em retardar a multiplicação de microrganismos deteriorativos (Tajkarimi et al., 2010; Díez et al., 2016).
A composição química dos óleos essenciais é característica de cada espécie mas, dentro desta, a sua composição pode ser diferente pois fatores como a época de colheita, método de extração dos óleos, maneio agrícola e localização geográfica influenciam essa propriedade (Castilho et al., 2012). Estes parâmetros irão influenciar o efeito inibitório, pelo que, a composição e estrutura química apresentam um papel fulcral na determinação da ação antimicrobiana (Bakkali et al., 2008).
No Quadro 2 encontra-se uma síntese de alguns estudos que demonstraram a existência de atividade antimicrobiana de alguns óleos essenciais contra microrganismos,
8 frequentemente, associados a toxinfeções alimentares. Pode-se concluir que os microrganismos consoante o óleo essencial utilizado atuam de diferente modo.
Quadro 2 Concentração mínima inibitória dos óleos essenciais de alho, orégão e tomilho em microrganismos patogénicos com importância em produtos cárneos
Óleo Essencial Microrganismo MIC (μL/mL) Referências
Alho E. coli 39,5 (Kumar, 1998)
L. monocytogenes 88 (Seydim, 2006)
S. thphimurium 70 (Kumar, 1998)
Oregão E. coli 0,2 - 18 (Dadalioglu, 2004)
L. monocytogenes 0,1 (Dadalioglu, 2004) S. thphimurium 0,1 - 0,625 (Teixeira et al., 2013)
Tomilho S. aureus 1.9 - 7.0 (Anzlovar et al., 2014)
B. cereus 3,2 - 9,5 (Anzlovar et al., 2014) E. coli 3.0 - 8.1 (Anzlovar et al., 2014)
Sal
O sal é reconhecido como um ingrediente multifuncional em carnes curadas. Visto que o sal é altamente solúvel em água e forma sódio (Na+) e cloreto (Cl-) em solução, as funções que desempenha devem-se à sua dissociação. A sua concentração é um fator crucial no controlo da multiplicação de microrganismos patogénicos. Este ingrediente produz alterações físico-químicas como a redução do teor de água no alimento cárneo (Tarté, 2009).
Nitrato e Nitrito
Os agentes de cura, como o nitrito e o nitrato, contêm propriedades para os produtos cárneos como o desenvolvimento da cor característica, efeito antioxidante e efeito antimicrobiano (Tarté, 2009).
Nos enchidos, usa-se como aditivo o nitrito de sódio e/ou nitrito de potássio onde o seu uso deve ser cuidadosamente controlado para não exceder os limites legais estabelecidos. Em Portugal, a utilização destes produtos rege-se pelo Regulamento (CE) n. º 1129 (2011), onde o teor máximo permitido de nitrato de sódio e de potássio é de 150 mg/kg (Europeia, 2011).
9 Os nitritos conseguem inibir várias bactérias como Salmonella spp. e S. aureus mas o principal motivo para a sua utilização é a sua capacidade para inibir C. botulinum que representa uma grande preocupação na saúde pública (Genigeorgis et al., 2006).
2.1.2 Processo de fabrico
Consoante o tipo de enchido que se quer obter o seu processo de fabrico e a utilização dos seus ingredientes/aditivos pode variar. O fabrico dos enchidos começa pelo corte da carne em tamanho variável e pela mistura dos ingredientes. A mistura de carne é colocada a repousar em refrigeração durante um período variável (Barbuti & Parolari, 2002). Durante este repouso, e consoante a temperatura usada, começa a multiplicação da microbiota lática que faz parte integrante deste processo de fabrico (Colaço-do-Rosário et al., 2000). Esta microbiota, que pode ser adicionada como cultura de arranque, é responsável pelos fenómenos fermentativos no enchido (González-Fernández et al., 2006; Stajic et al., 2013). As culturas de arranque conseguem preservar a qualidade sensorial do produto e, ao mesmo tempo, reduzir a multiplicação de microrganismos patogénicos. Geralmente, as bactérias do ácido lático mais usadas são Lactobacillus sakei,
Lactobacillus curvatus e Lactobacillus plantarum (Aymerich et al., 2006; Urso et al.,
2006). Os enchidos tradicionais portugueses são produzidos sem culturas de arranque, contendo apenas a sua própria microbiota natural e agentes de cura, como o nitrito e o nitrato, que conferem cor, sabor e textura ao produto (Estévez et al., 2007).
A forma e tamanho do enchido são determinados pelo enchimento da tripa, que pode ser natural ou artificial. Após o enchimento, o produto é submetido ao processo de fumagem e de secagem que pode ocorrer em separado ou em simultâneo. Ambos os procedimentos regem-se por uma humidade, temperatura e fluxo de ar controlados (Barbuti & Parolari, 2002). No passado, a fumagem era vista como uma técnica de preservação, no entanto, atualmente é usada para conferir um aroma e cor característicos ao enchido. Este processo origina fumo, que é uma mistura complexa de componentes de baixo e alto peso molecular e a sua composição depende do tipo de madeira utilizada, temperatura de combustão, da humidade e da quantidade de oxigénio (Cassens, 1994). No entanto existem alguns aspetos negativos nomeadamente a possível formação de formaldeído e de outras substâncias potencialmente cancerígenas como HPA.
10 A secagem/cura é realizada em câmaras onde existe um controlo da temperatura e humidade relativa. Neste passo, o enchido irá ficar desidratado até atingir o valor da atividade da água desejado, habitualmente próximos de 0,90. Este processo é essencial para que não haja alterações na cor e na textura do produto (Arnau, 2005). Findo estas etapas os enchidos estão aptos para serem consumidos.
2.1.3 Secagem
O método mais antigo para a preservação da carne é a secagem, através de temperatura natural, humidade e circulação do ar. As condições ideias implicam que o meio esteja quente, com baixa humidade e sem bruscas variações de temperatura durante o ciclo de secagem (Omer et al., 2015).
A redução do teor de humidade é obtida através da evaporação da água a partir da zona periférica do enchido para o meio ambiente. No início da secagem a taxa de evaporação é elevada, levando a que haja migração interna de água para a superfície onde, por sua vez, essa água é evaporada. A perda de águia durante a secagem está associada à perda de peso, pelo que o fabricante de enchidos pode estimar a extensão da secagem através da quebra de peso dos enchidos (Girard, 1988).
2.1.4 Segurança sanitária
Uma das maiores preocupações dos produtores de enchidos é a segurança sanitária. Nos últimos anos, vários estudos têm relatado ocorrências de surtos em produtos fumados. Para tentar minimizar estes problemas um dos métodos a adotar pelos fabricantes é o uso das boas práticas de higiene e do HACCP, que para além dos bons resultados que tem dado, é obrigatório (Fraqueza & Barreto, 2015).
11 2.1.4.1 Perigos biológicos
Principais agentes biológicos
Existem várias bactérias que estão presentes no ecossistema animal e consequentemente que podem estar presentes nos enchidos. A presença desses microrganismos nos enchidos depende das condições de higiene da obtenção das matérias-primas e do fabrico. Mesmo cumprindo elevados padrões de higiene é possível que alguns microrganismos patogénicos estejam presentes, pelo que no processo de fabrico devem ser asseguradas condições para os controlar. De entre os microrganismos que se configuram como mais importantes em produtos de origem animal destacam-se L.
monocytogenes, Salmonella spp., E. coli e C. botulinum.
L. monocytogenes é uma bactéria Gram-positiva. Esta bactéria tem a capacidade de se multiplicar a baixas temperaturas, elevadas concentrações de sal, em condições ácidas e com pouco acesso a oxigénio, pelo que é difícil de controlar em alimentos prontos a consumir (RTE, do inglês: ready-to-eat). A dose infeciosa de L. monocytogenes depende de vários fatores, incluindo a estirpe e a suscetibilidade do indivíduo infetado (Schmid-Hempel & Frank, 2007). O consumo de alimentos com um número de microrganismos correspondente à dose infeciosa pode levar a uma infeção de origem alimentar. Esta infeção é particularmente preocupante em mulheres grávidas, mas também em indivíduos muito velhos ou muito jovens e pessoas com baixas defesas no organismo. Em mulheres grávidas a preocupação decorre do tropismo que o microrganismo tem por tecidos fetais, podendo provocar aborto. Os sintomas desta infeção incluem febre, dores musculares, náuseas ou diarreia e pode resultar em meningite. Entre 2009 e 20011, nos EUA, foram detetados 1651 casos de listeriose e 292 mortes, como resultado de infeção de L.
monocytogenes. Na Europa, em 2013, foram reportados 1763 casos de listeriose o que
implica um crescimento de 8,6% em relação a 2012 (EFSA, 2015).
Salmonella spp. é uma bactéria Gram-negativa. A sua contaminação é especialmente prevalente em aves de capoeira e ovos crus mas está também muito associado a outras espécies pecuárias, nomeadamente o porco. O microrganismo pode contaminar uma grande variedade de diferentes alimentos nomeadamente leite, carne, vegetais crus, frutas e alimentos para animais (Maciorowski et al., 2004; Foley et al.,
12 2011; Finstad et al., 2012; Howard et al., 2012). A dose infeciosa de Salmonella é relativamente mais baixa que a dos outros microrganismos e os sintomas associados a esta bactéria incluem febre, cólicas, vómitos e diarreia. Geralmente os sintomas duram apenas alguns dias. No entanto, em alguns casos, podem surgir situações de morte.
E. coli O157:H7 é um serotipo de E. coli que habita no intestino dos animais, incluindo os humanos, sendo a carne de bovino a sua fonte mais frequente (EFSA, 2015). Este microrganismo patogénico é capaz de produzir toxinas que podem afetar o intestino e outros órgãos alvo como os rins. Uma das doenças mais graves que esta bactéria pode provocar é colite hemorrágica, sendo um dos sintomas mais frequentes a diarreia sanguinolenta. Algumas vítimas, principalmente os mais novos, podem desenvolver síndrome urémico-hemolítico (SHU), que se caracteriza pela insuficiência renal e anemia hemolítica, (IMNA, 2002). Esta bactéria, na Europa, já causou vários problemas de saúde, sendo que a carne bovina é a maior fonte de contaminação. Em 2012, foram relatados 5670 casos de infeção em humanos (EFSA, 2015).
Outra bactéria preocupante para a indústria é C. botulinum. É uma bactéria anaeróbia Gram-positiva e existem sete serotipos (A, B, C, D, E, F e G) onde cada um produz uma forma única de neurotoxina botulínica. Os tipos A, B e E estão ligados ao botulismo humano. A toxina mais perigosa é a do tipo A (Ting & Freiman, 2004).
Para evitar o risco de botulismo, os enchidos que apresentam podridão não devem ser consumidos. Se forem produtos passíveis de ser cozinhados, deve haver um tempo de cozedura suficiente para que ocorra inativação (Erbguth, 2004).
Medidas de controlo
Existe uma grande variedade de estudos que incidem sobre os microrganismos patogénicos presentes nos alimentos que têm como objetivo a melhoria contínua da qualidade e da segurança dos enchidos (Gimeno et al., 2000; Casquete et al., 2012). O controlo adequado da atividade da água e do pH continuam a ser dos meios mais eficazes para controlar os microrganismos patogénicos em enchidos secos crus (Barbuti & Parolari, 2002).
13 Existem outros fatores, que podem ser intrínsecos ou extrínsecos, que afetam a a multiplicação e sobrevivência dos microrganismos, nomeadamente a utilização de aditivos químicos de carácter conservante, como os nitrificantes (González, 2002; Holck et al., 2011), especiarias e condimentos (Hew et al., 2006), temperaturas reduzidas nas fases em que o alimento ainda tem uma elevada aw, e na fase de secagem e cura, para
favorecer a fermentação láctica (Holck et al., 2011). É também necessário aplicar o código de boas práticas de segurança e higiene e que o HACCP seja corretamente implementado.
Atividade da água (aw)
A aw corresponde à quantidade de água disponível no alimento. O seu valor pode
variar entre 0 e 1, sendo que quanto mais reduzida, maior será a sua estabilidade. A maior parte dos microrganismos são controlados quando a aw é inferior a 0,85 e, no caso da
produção de toxinas, são inibidas a partir de 0,90. Ainda que haja microrganismos que se conseguem multiplicar a valores de atividade da água menores que 0,90, os microrganismos patogénicos são inibidos a valores sensivelmente superiores a 0,90, assim como o é e produção de toxinas com importância no fabrico de enchidos –
Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum. A redução da aw nos alimentos é efetuada
pela secagem a temperatura e humidade relativa controlada, mas também pela adição de alguns ingredientes com propriedades humectantes, particularmente o sal (Prandl et al., 1994).
pH
Os valores de pH de uma carne de boa qualidade, independentemente da origem, variam entre 5,5 e 5,7, podendo este valor ser reduzido até 4,5 o que irá afetar o desenvolvimento das bactérias (Talon et al., 2006). A redução do pH resulta fundamentalmente da fermentação que acontece nos enchidos. Em alguns países, utiliza-se uma tecnologia de fermentação que envolve a adição de fermentos lácticos, glícidos fermentativos (glucose, lactose de entre outros) e a manutenção dos enchidos a uma temperatura favorável à multiplicação de bactérias do ácido láctico. Esta tecnologia
14 resulta numa redução assinalável do pH, com importante consequência ao nível do controlo de microrganismos patogénicos, mas que também se reflete nas características sensoriais, por vezes negativamente (Lucke, 1985). Em Portugal, esta tecnologia de fabrico não é comum. Não obstante, os produtos cárneos sofrem uma fermentação natural, igualmente realizada por bactérias do ácido láctico, mas como não são adicionados glícidos fermentativos nem é feita a fase de aumento de temperatura para favorecer a sua multiplicação, estes enchidos têm um pH final menos ácido, o que é benéfico do ponto de vista sensorial (Patarata, 2002). Esta vantagem sensorial dos enchidos com uma fermentação suave deve-se, para além da menor nota ácida no sabor e láctica no aroma, ao favorecimento da ocorrência de reações enzimáticas e químicas associadas à formação de compostos aromaticamente ativos neste tipo de produtos (Montel et al., 1998).
Juntamente com a aw, exerce uma importante função na estabilidade dos produtos
cárneos pois devido à sua ação conjunta exerce um efeito sinérgico que garante a inibição de microrganismos. O pH pode ser reduzido pela adição de ácidos fracos (Almeida, 2009).
2.1.4.2 Perigos químicos
Os produtos cárneos são de elevado interesse económico e, segundo a FAO, a sua produção mundial irá aumentar até 2050. Em 2015 a média de consumo de carne, per
capita, foi de 41,3 kg mas, em contrapartida, em países subdesenvolvidos, o seu consumo
foi de apenas 31,6 kg (FAO, 2008). O consumo de carne tem desempenhado um papel fulcral na evolução humana e tem um papel importante numa dieta saudável, devido à sua riqueza nutricional pois contém todos os aminoácidos essenciais, minerais, vitaminas e micronutrientes como o ferro, selénio, zinco e vitamina B12 (Pereira & Vicente, 2013). No entanto, o consumo deste tipo de alimentos tem sido associado a algumas doenças crónicas, como o cancro do colón (Alexander et al., 2011), que é o terceiro mais comum nos homens (746.000 casos, 10,0% do total) e segundo nas mulheres (614.000 casos, 9,2% do total) em todo o mundo (IARC, 2012). O aparecimento de problemas de saúde associados a produtos cárneos, como o cancro do cólon, foi associado à presença de compostos nitrosados formados a partir do nitrito e por reação com aminas formadas no próprio produto, e aos HPA que fazem parte da composição do fumo.
15 Nitrosaminas
A produção de aminas biogénicas em produtos cárneos é um tema que representa uma grande preocupação na indústria, dado que algumas dessas aminas, particularmente a histamina, tem sido associada a intoxicações de origem alimentar e a problemas de intolerância a alimentos. Esses são decorrentes da deficiente produção de diaminoxidase, ou inibição da sua atividade, enzima que cataboliza a histamina a nível intestinal. A tiramina e a 2-feniletilamina têm também sido associados a dores de cabeça ou enxaquecas em pessoas sensíveis. A putrescina, cadaverina e outras aminas biogénicas podem potenciar o efeito tóxico, especialmente da histamina, por inibirem enzimas envolvidas no processo de destoxificação (Straub et al., 1995). Em produtos cárneos têm sido encontrados níveis de aminas que podem ser considerados preocupantes (Ten Brink et al., 1990). A formação de nitrosaminas, por reação com os sais nitrificantes adicionados a estes produtos, representa um perigo acrescido pelo seu potencial carcinogénico (Smith & Palumbo, 1978).
A formação de aminas em produtos cárneos depende de vários fatores, nomeadamente a disponibilidade de aminoácidos, substrato alvo da descarboxilação, um conjunto de condições fisico-químicas favoráveis à multiplicação e atividade de microrganismos com específicos. Em carne e produtos cárneos destacam-se elementos de
Enterobacteriaceae, Pseudomonas spp. e Carnobacterium spp. pela sua intensa
capacidade para formar aminas biogénicas (Maijala et al., 1995). No entanto, microrganismos usados na fermentação de produtos cárneos têm-se revelado como eventuais produtores destes compostos nomeadamente estirpes de L. curvatus e de L.
plantarum (Masson et al., 1997).
As nitrosaminas, entre os vários fatores associados, são responsáveis pelo desenvolvimento de cancro colo-retal (IARC, 2012). São compostos formados pela interação entre uma amina com um agente nitrificante. A exposição humana a estes compostos pode ocorre através de duas vias – exógena e endógena. A exposição exógena decorre do consumo de alimentos contendo nitrosaminas que são formadas durante o processamento de alimentos, como por exemplo em alimentos curados (Stuff et al., 2010). Os produtos cárneos que são aquecidos acima de 130ºC podem levar à formação destes
16 compostos, pelo que o processo de fritura deve ser controlado para evitar o risco de aparecimento das nitrosaminas (Honikel, 2008).
O IARC recomenda o consumo moderado de carne processada. Ao longo do tempo tem havido estudos que recomendam limitar a quantidade consumida deste composto. Para além disso, o eritorbato, isómero do ácido ascórbico, tem sido usado nos produtos curados pois contém propriedades antioxidantes que evitam a oxidação de nitrito em nitrato, levando assim a uma redução da formação de nitrosaminas (Alahakoon et al., 2015).
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA)
Os HPA são produzidos pela combustão incompleta ou decomposição térmica da madeira (Gomes et al., 2013). Estes compostos são formados a partir do alcatrão durante a pirólise (Basu, 2010). Os produtos obtidos da pirólise podem ser classificados em três grupos: sólidos (carvão), líquidos (alcatrão, hidrocarbonetos mais pesados e água) e gases (CO2, H2O, CO, C2H2, C2H4, C2H6, C6H6, de entre outros.). O alcatrão é um fluido de cor
preta formado por uma mistura complexa de hidrocarbonetos contendo grandes quantidades de oxigénio e água (Basu, 2010). A produção dos vários compostos primários, secundários e terciários a partir do alcatrão compreende várias fases, sendo que estes produtos dependem sempre da temperatura. Os produtos primários são formados a partir da quebra da celulose, hemicelulose, linhina e componentes da biomassa. Uma variedade enorme de compostos, tais como açúcares, ácidos, álcoois, cetonas, aldeídos, fenóis, guaiacol, furano e compostos oxigenados pertencem a este grupo (Milne et al., 1998; Basu, 2010). Quando a temperatura ultrapassa os 500ºC, os produtos iniciais começam a reorganizar-se, formando gases não condensáveis e moléculas mais pesadas, como fenóis e alcenos que constituem os produtos secundários. A partir dos 750ºC surgem os produtos terciários onde estão incluídos os HPA’s (Basu, 2010) (Figura 1). O processo de produção de aerossóis que contêm HPA’s tem sido objeto de estudo por parte de vários investigadores (McGrath et al., 2001; Simoneit, 2002; Liu et al., 2013), mostrando que a formação destes aumenta com a temperatura e tempo da combustão.
17 Durante a fumagem de enchidos, o fumo é transportado através da câmara de fumagem por aerossóis, fazendo com que os HPA entrem em contacto com os produtos, levando à sua contaminação. No entanto, a contaminação por HPA nos produtos cárneos pode ter diferentes origens. As matérias-primas podem estar pré-contaminadas devido à poluição atmosférica. Os animais, como os porcos e as vacas, e os vegetais podem também ser contaminados a partir do ar no meio envolvente ou por água (Ramesh et al., 2004; Wenzl et al., 2006). Existem também outras fontes de contaminação no ambiente, incluindo os gases de veículos motorizados, incêndios florestais ou erupções vulcânicas. A par destes fatores há também que ter em atenção outros processos como a embalagem, secagem e preparação culinária dos alimentos (Kazerouni et al., 2001; Chung et al., 2011).
Para proteger os consumidores da ingestão de produtos cárneos com elevados níveis de HPA a Comissão Europeia regulou a quantidade máxima que cada produto alimentar pode ter. Entre os vários compostos, o benzopireno (BaP) foi definido como um bom marcador relativamente à ocorrência de HPA. Existem outros hidrocarbonetos como o benz[a]antraceno (BaA), Benzo[b]fluoranteno (BbF), Benzo[j]fluoranteno (BjF), Benzo[K]fluoranteno (BkF), Benzo[ghi]perileno (BghiP), Criseno (Ch), Ciclopenta[cd]pireno (CPP), entre outros. Estabeleceu-se que a quantidade máxima de benzopireno, em produtos cárneos fumados, seria de 2 µg/kge, a quantidade máxima do somatório de HPA’s seria de 12 µ/kg. No Quadro 3 apresentam-se os valores mínimos e máximos, quer para BaP quer para HPA totais. Os valores mínimos observados estão
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 500 600 700 800 900 1000
Ácidos, açucares, álcoois, cetonas, etc Fenóis e olefinas
Metilacetileno e tolueno Compostos terciários: HPA
Figura 1 Principais compostos químicos do fumo formados na obtenção de fumo em função da temperatura (adaptado por (Basu, 2010))
18 dentro de parâmetros aceitáveis, porém, observa-se existirem produtos potencialmente nocivos para a saúde, tendo em conta os limites estabelecidos na UE, com alguns produtos alemães, suecos e estónios com valores máximos de 17,63, 36,9 e 31,20 µg/kg, respetivamente. Quanto aos HPA totais, destaca-se a situação referida por Wretling et al. (2010) em produtos suecos com uma concentração total de 209,0 µg/kg.
Quadro 3 Quantidade de HPA detetada em produtos cárneos em vários países.
Origem HPA (µg/kg) Referência
BaP (Somatório) HPA
Mínimo Máximo Mínimo Máximo
Coreia 0,01 0,08 0,15 1,09 (Chung et al., 2011)
Alemanha 0,02 17,63 - - (Jira et al., 2008)
Estónia <0,3 31,20 5,7 8 (Reinik et al., 2007)
Portugal 0,36 0,63 3,47 4,80 (Roseiro et al., 2011)
Itália <0,05 0,8 - - (Purcaro et al., 2009)
Suécia 0,21 36,9 - 209,0 (Wretling et al., 2010)
2.2 Métodos de fumagem 2.2.1 Fumagem convencional
A fumagem tradicional, realizada em pequenas unidades fabris, onde se utiliza madeira ou aparas de madeira, pode ser efetuada de duas formas.
Na fumagem a frio, os produtos cárneos são pendurados na parte superior das câmaras. Na parte inferior, habitualmente num piso inferior, encontra-se a fogueira que liberta fumo e atinge o alimento, passando por uma grelha que corresponde ao chão da câmara. A temperatura ideal da fumagem a frio não deve ultrapassar os 20ºC-30ºC (Ahmad, 2003). A baixa temperatura da fumagem é obtida pela regulação do ar ou forçando o fumo a passar por um permutador de calor (Woods, 2003).
Na fumagem a quente, a câmara é aquecida pela queima de madeira num processo semelhante a um forno tradicional. As aparas de madeira são introduzidas na câmara para produzir uma enorme quantidade de fumo, sendo necessário que este atinja os 130ºC e o produto cárneo 80ºC para que a fumagem a quente seja ideal (Ahmad, 2003),
19 apesar de alguns autores mencionarem temperaturas mais baixas entre 55ºC e os 80ºC para os enchidos (Woods, 2003).
2.2.2 Condensado de fumo
Os CF podem ser aplicados aos produtos cárneos de várias maneiras, sendo uma delas a imersão onde o alimento é mergulhado num recipiente contendo CF. Outro método utilizado é a aspersão. Neste processo, o produto alimentar é colocado numa passadeira onde passa através de um túnel, onde há aspersão do CF, que se deposita na sua superfície. Por fim, pode-se utilizar a atomização onde ao CF, no seu estado líquido, é adicionado ar comprimido, sendo este vaporizado no produto. Este processo é precedido pela secagem do alimento.
2.2.2.1 Composição química
A composição química dos CF depende da humidade e da qualidade da madeira (maioritariamente são do tipo resinosas), sendo que o primeiro fator irá influenciar, diretamente, a temperatura da pirólise e a duração de produção de fumo (Guillén & Ibargoitia, 1996; Cadwallader, 2007). O tipo de madeira usada para gerar CF varia na sua composição e é composta por celulose, hemicelulose e linhina (Quadro 4). A pirólise, reação que ocorre a altas temperaturas, compreende quatro fases: ocorre evaporação da água, seguida da decomposição da hemicelulose, celulose e linhina respetivamente. A pirólise da hemicelulose e da celulose pode oscilar entre os 180ºC e os 350ºC, produzindo ácidos carboxílicos e compostos contendo um carbono num dos seus anéis. A lininha tem a sua pirólise com uma temperatura ligeiramente mais elevada, entre os 350ºC e os 500ºC, produzindo como produto final os fenóis (Ramakrishnan & Moeller, 2002).
Os compostos fenólicos conferem um aroma a fumo e uma cor própria aos produtos alimentares. Os compostos contendo o grupo carbonilo estão envolvidos na mudança de textura devido à interação com as proteínas e contribuem também para a cor dourada destes produtos (Clifford et al., 1980; Maga, 1987).
20 Montazeri et al. (2013) verificaram que os CF é maioritariamente composto por água (11-92%), petróleo (1-17%), ácidos (2,8-9,5%), compostos contendo o grupo carbonilo (2,6-4,6%) e derivados de fenóis (0,2-0,9%). Contudo, quando o condensado de fumo está a ser produzido, podem surgir uma enorme diversidade de compostos, como por exemplo, sais e ácidos gordos (Varlet et al., 2010).
Quadro 4 Composição (%) de vários tipos de madeira. (Maga & Chen, 1985)
Madeira Celulose Hemicelulose Linhina
Maça 20.7 6.9 37.9 Cereja 20.7 3.4 13.8 Castanha 21.4 3.6 31.2 Maple 17.2 17.2 55.2 Nogueira 41.4 1.7 24.1 Mesquite 8.0 8.0 44.0 Carvalho Vermelho 58.6 3.4 24.1 Carvalho Branco 21.4 3.6 39.3 2.2.2.2 Processo de fabrico
A madeira é sujeita a um calor intenso e é parcialmente queimada, fazendo com que ocorra libertação de gases. Estes são colocados imediatamente num condensador. O fumo é forçado a entrar em cubas refinadas e posteriormente é filtrado para remover produtos tóxicos e impurezas carcinogénicas. Por fim, CF é envelhecido para ficar com uma textura mais suave (Simko, 2005) (Figura 2). O condensado de fumo refinado, purificado e concentrado contém mais vantagens que o fumo tradicional e a sua composição vai sempre depender de vários fatores entre os quais o teor de humidade, temperatura da pirólise, duração do processo e da qualidade da madeira (Montazeri et al., 2013).
21
Figura 2. Processo de fabrico de fumo condensado. (Red Arrow, 2016)
2.2.2.3 Atividade antibacteriana
Consoante o tipo de madeira usada no fabrico CF podem-se obter diferentes níveis de fenóis, carbonilos e ácidos orgânicos através da pirólise que afeta as propriedades antimicrobianas. Vários estudos têm provado que bactérias como a L. monocytogenes,
Salmonella spp. e E. coli são sensíveis ao CF, isto é, são inibidos consoante o tipo de
fumo e a respetiva concentração e por isso é utilizado como agente antimicrobiano para se obter produtos onde o aroma a fumo é desejado (Asita & Campbell, 1990).
Um estudo efetuado com o intuito de saber qual o efeito da fumagem em espécies virulentas e não virulentas de L. monocytogenes analisou duas estirpes. O objetivo era identificar as alterações na integridade da parede celular devido à exposição, num processo de fumagem, em meio de cultura. Os autores verificaram que a estirpe não virulenta era mais suscetível do que a estirpe virulenta, sendo que esta última só foi significativamente afetada pela aplicação de CF e armazenamento em condições sem oxigénio. Estes autores concluíram que ambas podem sobreviver aos efeitos deste processo de fumagem a frio, sendo necessário intervenções antimicrobianas eficazes para controlar este patogénico (Pittman et al., 2012).
22 O uso de CF como um ingrediente, também tem demonstrado ser eficaz na redução L. monocytogenes e, prova disso, foi o ensaio realizado com salsichas produzidas com 2,5%, 5% e 10% de CF. As salsichas foram inoculadas com L. monocytogenes, sendo posteriormente embaladas sob vácuo e armazenadas a 4°C durante 12 semanas. O CF foi capaz de suprimir a multiplicação da bactéria. Os autores observaram também que a concentração influenciava o modo de ação do CF. No entanto, salsichas com 10% de CF tiveram uma fraca aceitação sensorial em comparação com as salsichas contendo 5% e 2,5% de CF (Morey et al., 2012).
Para tentar compreender como ocorre a inibição da L. monocytogenes a nível celular, esta foi exposta a 30 µg/ml de fenol, durante 2 horas. Como resultado deste ensaio, várias proteínas, que estão envolvidas no metabolismo lipídico, foram afetadas o que sugere que o CF afeta a síntese da membrana celular. Para além do CF reduzir a atividade hemolítica da bactéria pode também reduzir a sua virulência (Guilbaud et al., 2008).
Estudos prévios demonstraram que o CF fabricado a partir da pirólise de casca de arroz mostrou ser eficaz contra Salmonella Typhimurium num ensaio onde as concentrações variavam entre 0,1% e 1%. Uma maior inibição foi observada para concentrações mais elevadas de CF de casca de arroz. Foi realizado outro ensaio onde foram utilizados ratos de laboratório divididos em dois grupos. A ração, num dos grupos, continha CF. Ao fim de catorze dias verificou-se que os animais que tinham ingerido alimento contendo CF continuavam vivos ao contrário do outro grupo (Kim et al., 2012). As propriedades antimicrobianas de CF, em concentrações que variam entre 0,05% e 1%, foram avaliadas contra estirpes de E. coli. Foi observado que quanto menor a diluição de CF menor era a multiplicação das bactérias. Com uma diluição de 0,1% houve multiplicação normal da bactéria enquanto para uma diluição de 0,125% a multiplicação foi atrasada por um dia e com 0,25% não houve qualquer multiplicação (Fretheim et al., 1980). Van Loo et al. (2012) conseguiram inibir a multiplicação de E.
coli O157:H7 com CF de vários fabricantes com concentrações que variavam entre os
0,75% e os 6%. No mesmo sentido, Estrada-Muñoz et al. (1998) observaram uma redução de cerca de 2,3 log UFC/g em produtos cárneos tratados com CF, obtido a partir de madeira de nogueira, diluída a 8% quando comparado com um lote de controlo não tratado.
23 2.2.2.4 Atividade antifúngica
A indústria alimentar, apesar de tentar evitar a contaminação dos seus produtos através de boas práticas de fabrico e procedimentos padrão, não controla totalmente a existência de bolores no fabrico de enchidos (FAO, 2008). Contudo, os níveis de contaminação podem ser controlados e reduzidos a um nível aceitável pelo consumidor.
O aparecimento e multiplicação de bolores pode levar à deterioração dos produtos alimentares, fazendo com que ocorram perdas económicas significativas (Filtenborg et al., 1996; Pitt & Hocking, 1999; Frisvad & Samson, 2004). A multiplicação fúngica é uma das principais causas da deterioração de enchidos secos crus (Asefa et al., 2010).
A multiplicação de bolores na superfície de enchidos depende de vários fatores de produção que facilitam ou atrasam a sua multiplicação. O ar tem sido descrito como a principal fonte de esporos de fungos contaminantes em enchidos secos crus (Battilani et al., 2007; Sorensen et al., 2008) A qualidade da matéria-prima e os fatores físicos como a temperatura e a atividade da água foram relatados como parâmetros importantes para a multiplicação de fungos sobre a superfície de enchidos (Pitt & Hocking, 1999) A salga assim como o processo de fumagem também podem influenciar a multiplicação de fungos na fase de maturação (Cocolin et al., 2006).
Em alguns países, como os da bacia do Mediterrâneo, onde existe a prática comum de consumir enchidos com bolores, utilizam-se técnicas como inocular a superfície com uma cultura de arranque com um bolor benéfico. Assim, a contaminação massiva com a cultura de arranque evita, por competição, a multiplicação de bolores não desejáveis (Sunesen & Stahnke, 2003).
A multiplicação de fungos indesejáveis pode levar a perdas económicas para os produtores e também representar um perigo potencial para a saúde dos consumidores se os fungos contaminantes forem patogénicos (Mintzlaff et al., 1972; Toscani et al., 2007; Iacumin et al., 2009). Estas consequências podem ser minimizadas ou eliminadas, reduzindo a multiplicação dos fungos nos produtos.
Ao estudar quais os fatores durante o processo de fabrico que influenciam a multiplicação de bolores, Asefa et al. (2010) observaram que isso pode acontecer em qualquer fase, desde a salga, até à secagem e cura. Para além de contaminação natural das
24 matérias-primas e pelo ar, as más práticas de higiene dos manipuladores também pode contribuir para aumentar a contaminação com bolores. Os danos fissurais que podem ocorrer na superfície dos produtos cárneos, como a rutura da tripa, zonas enrugadas ou dobradas, também podem contribuir para a ocorrência de bolores na superfície dos enchidos por proporcionarem um acesso mais fácil para a sua multiplicação. Adicionalmente, esses danos fissurais podem funcionar com um abrigo para os bolores quando são aplicados tratamentos conservantes. Podem também aparecer através de más práticas de higiene por parte do operador (Bower et al., 1996). Deste modo, o produtor durante o processo de fabrico deve reduzir o aparecimento de fissuras e pregas na superfície do alimento. Para tal, pode proceder à melhoria da eficiência do enchimento, ou substituir o equipamento quando necessário. É também crucial que os trabalhadores façam uma correta utilização dos equipamentos de enchimento e tenham formação adequado para o efeito. As atividades de produção na sala de triagem também mostraram ser fontes de contaminação com bolores. Os esporos presentes no ar podem migrar para os locais adjacentes devido a correntes de ar. É crucial que haja uma separação física de espaços nas diferentes fases de processo e que se ajuste a pressão da sala de triagem para que não haja correntes de ar do exterior para essa sala (Comi et al., 2004).
Devido a inúmeras potenciais fontes, a contaminação não pode ser evitada mas sim minimizada. É necessário que haja um acompanhamento transversal a todas as fases de fabrico e que as boas práticas de higiene sejam mantidas (Toscani et al., 2007).
2.2.2.5 Considerações finais sobre utilização de condensados de fumo
Quando se começou a produzir CF este deixava um sabor ligeiramente amargo nos produtos cárneos mas, com o avanço da tecnologia, esse efeito negativo desapareceu. Em comparação com o fumo tradicional, o CF apresenta diversas qualidades (Feiner, 2006):
O método de aplicação faz com que o produto final tenha uma cor uniforme;
Por ser um processo controlado não há emissão de fumo e poluentes para o meio exterior, pelo que pode ser considerado ecológico;
25 Os locais onde se usa o CF são de fácil limpeza pois este não contêm
grande quantidade de alcatrão e substâncias pegajosas;
Em comparação com o fumo tradicional, o CF possui uma reduzida quantidade de HPA;
O CF é aplicado à carne, peixe e aves domésticas mas, nos últimos anos, tem sido usado também em alguns produtos alimentares como o queijo, tofu e na alimentação animal. Como é concentrado a sua aplicação adequa-se a molhos ou a produtos processados de carne como cachorros, salsichas, presunto e bacon.
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3. Metodologia
3.1 Estrutura do Ensaio
Para cumprir os objetivos da experiência laboratorial, decidiu-se fazer um desenho experimental que se dividiu em duas partes (Figura 2).
Numa primeira fase, avaliou-se a ação antimicrobiana de três condensados de fumo. Os microrganismos utilizados foram Salmonella spp., E. coli, L. monocytogenes, S.
aureus, Enterococcus faecium, Cl. sporogenes, L. sakei e L. plantarum. No caso dos
bolores, foram utlizados Aspergillus flavus, Mucor spp. e Penicillium nalgiovense. Começou-se por determinar a MIC dos três CF em bactérias e bolores. Para isso recorreu-se à técnica de microdiluição em placas de 96 poços onde recorreu-se testaram diferentes concentrações dos CF com os microrganismos/bolores em estudo. De seguida, estudou-se o efeito inibitório de dois CF sobre os bolores e três bactérias patogénicas (Salmonella spp, L. monocytogenes e Cl. sporogenes) em tripa usada no enchimento de chouriço. O controlo, neste ensaio, não foi tratado com CF. O efeito dos CF foi também testado em efeito combinado com OE alho, OE orégão e OE tomilho na inibição de bolores em tripa. Por fim, avaliou-se o efeito dos CF na inibição de bolores em chouriço. Neste procedimento, o controlo, ao contrário dos dispositivos de tripa, foi tratado com fumo natural.
A segunda parte do trabalho teve como objetivo estudar as implicações sensoriais dos CF em chouriço. Para o efeito, produziu-se chouriço com fumagem convencional a partir de aparas de madeira de faia e chouriço tratado com dois CF em 3 concentrações de 100%, 50% e 25%. Esses chouriços foram preparados para um grupo de 91 consumidores, que indicaram a sua apreciação hedónica, intenção de compra e que avaliaram o seu aspeto e aroma a fumo através de uma prova de “Just About Right”. Adicionalmente, foram efetuados três grupos focais no sentido de identificar quais as características que os CF conferem ao produto, assim como avaliar a sua similaridade com os enchidos fabricados com fumagem convencional e detetar eventuais variâncias introduzidas pelos CF.
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Figura 3 Esquema do trabalho experimental
Efeito de CF em Chouriço
Ação Antimicrobiana
MIC de 3 CF em bactérias e bolores
Deteção de capacidade inibitória
Efeito inibitório de 2 CF sobre 3 bactérias e 3 bolores
Controlo: Dispositivo de tripa sem fumo
Deteção da concentração
inibitória em dispositivo de tripa
Efeito dos CF na inibição de bolores em chouriço
Controlo: Chouriço com fumo natural.
Efeito combinado do CF1 (50%) com OE de alho, orégão e tomilho na inibição de bolores em dispositivos de tripa
Implicações sensoriais dos CF
Controlo: Chouriço com fumo natural.
Intenção de compra JAR
Grupos Focais Apreciação hedónica
