Há cerca de 12 mil anos, o surgimento da agricultura foi uma revolução na vida de nossos ancestrais. Antes disso, tratavam-se de seres nômades, que buscavam alimento pela caça e coleta de frutos. Com o surgimento da agricultura, veio também a criação de animais e um novo estilo de vida, gerando a necessidade de estocagem de alimentos. A partir disso, problemas de deterioração passaram a ser uma preocupação constante. Inicialmente utilizavam apenas sal, açúcar, especiarias e defumação dos produtos como forma de conservação. Com o passar dos séculos, pesquisas permitiram o maior conhecimento dos parâmetros importantes para a conservação de alimentos e, com isso, o desenvolvimento de novas tecnologias, baseadas em fatores como atividade de água (aw), temperatura e pH, e na utilização de alguns gases, ácidos orgânicos, sais, antibióticos, radiação e/ou a combinação deles. Até os dias de hoje, a indústria continua na busca por inovações que levem a um shelf life cada vez maior.
DETERIORAÇÃO DE PRODUTOS DE PANIFICAÇÃO
A deterioração de alimentos está relacionada a qualquer mudança química no alimento que, por sua vez, leva a alterações sensoriais. Ela pode ser classificada como física (perda de umidade e efeito staling), química (rancidez) ou microbiológica (fungos e bactérias). Conforme pode ser visto na Figura 1, as deteriorações físicas e químicas limitam o shelf life de produtos com atividade de água baixa e intermediária, enquanto a deterioração microbiológica tem maior significância naqueles com valores mais altos (aw >0,85).
Figura 1. Taxas generalizadas das reações de deterioração em alimentos. Fonte: CONSERVAÇÃO, 2009.
Diversos fatores podem influenciar na velocidade das reações que levam à deterioração dos alimentos por microrganismos. Eles são classificados em intrínsecos ou extrínsecos. Os fatores intrínsecos são características do próprio alimento, como atividade de água, pH, temperatura, conteúdo de nutrientes, constituintes antimicrobianos, estruturas biológicas e a microbiota competitiva do alimento. Já os fatores extrínsecos são relacionados ao ambiente, como o empacotamento incorreto, com o produto ainda quente, e o fatiamento e/ou armazenamento em ambientes úmidos e com alta temperatura.
Contaminação por bactérias
A contaminação por bactérias em produtos de panificação é causada principalmente por Bacillus subtilis, Bacillus lichenifomis e Bacillus cereus, que podem estar presentes nos ingredientes da formulação. Seu crescimento é limitado por baixos valores de pH e atividade de água, porém, seus esporos são resistentes ao calor: 55% se mantêm ativos em amilase sob tratamento a 65°C por 20 minutos.
Estes microrganismos causam o chamado “rope”, que é caracterizado pela descoloração do produto, aroma característico e interior úmido e viscoso, impróprio para o consumo. O desenvolvimento deste problema ocorre após 36 a 48 horas do forneamento e tem como condições ideais, por exemplo, o armazenamento em temperatura acima de 25°C, produtos com pH>5 e alta carga inicial de contaminante ou esporos.
Contaminação por fungos
Os bolores, conhecidos também como mofos, são fungos pluricelulares, caracterizados pela presença de estruturas denominadas hifas. O conjunto de hifas compõe os micélios, que são responsáveis pela reprodução e produção de esporos. Grande parte dos bolores são aeróbios e possuem adaptação em ambientes ácidos, tornando-os menos exigentes em relação às leveduras e bactérias. São capazes de se desenvolver em ambientes com baixa disponibilidade de água e possuem uma faixa de temperatura de crescimento mediana, entre 20°C e 30°C, porém, também se desenvolvem em temperaturas de refrigeração. Apesar de incomum, é possível a contaminação de pães por leveduras, que alteram o odor do produto.
Os bolores deteriorantes mais comuns são dos gêneros Rhizopus, Aspergillus, Penicillium, Monilia, Mucor e Eurotium. Os bolores da espécie Rhizopus stolonifer, por exemplo, produzem enzimas pectinolíticas, responsáveis pela deterioração de alimentos de origem vegetal, causando podridão e uma coloração verde.
ESTRATÉGIAS PARA CONTROLE DE DETERIORAÇÃO MICROBIOLÓGICA
O aumento do shelf life é uma questão economicamente importante para os produtores de produtos panificados. Por conta disso, a busca por inovações que garantam que o produto tenha um tempo de conservação maior, controlando a deterioração por microrganismos, é constante.
De forma geral, existem três estratégias que podem ser usadas para isso: a prevenção de contaminação após forneamento, a destruição de contaminantes de superfície dos produtos embalados após forneamento e o controle do crescimento dos contaminantes de produtos já assados e embalados.
Os esporos de bolores são destruídos durante o forneamento, logo, a deterioração causada por bolores é consequência de uma contaminação no ambiente de preparo dos produtos, seja pela atmosfera ou por equipamentos. A prevenção dessa contaminação pode ser feita com a utilização de ambientes estéreis para serem realizadas etapas do processamento pós forneamento e com o uso de embalagens estéreis. Porém, o custo para aplicação é uma desvantagem para este método.
Na destruição de contaminantes de superfície dos produtos embalados após forneamento podem ser utilizadas radiações ultravioleta ou infravermelha.
Finalmente, para controle do crescimento dos contaminantes de produtos já assados e embalados, geralmente são utilizados aditivos químicos. Os mecanismos de ação desses aditivos podem ser diversos, como alteração do DNA, na membrana plasmática, parede celular, síntese proteica e atividade enzimática.
Alguns dos aditivos comumente aplicados nesses produtos são ácidos orgânicos e seus sais, como propionato de cálcio e ácido sórbico, e farinhas fermentadas. Óleos essenciais também podem ser utilizados com essa função, mas são menos aplicados no setor. A natamicina, apesar de não ser considerada tóxica, possuir alta efetividade e já ser utilizada como conservante em queijos, ainda não é permitida em produtos de panificação.
PROPIONATO DE CÁLCIO
É um dos aditivos mais utilizados em panificação para conservação dos produtos. Trata-se de um sal obtido pela neutralização do ácido propiônico com hidróxido de cálcio. Quando aplicado e dissolvido em água, este sal se dissocia em íons cálcio e propionato, que, por sua vez, volta a formar ácido propiônico.
Este ácido orgânico é capaz de atravessar a parede celular dos microrganismos, dissociando-se no interior das células. A produção de hidrogênio dissociado leva à redução de pH do meio, inibindo a atividade das enzimas necessárias para a manutenção da vida do microrganismo.
Uma vez que a reação de produção de ácido propiônico gera íons hidroxila, o equilíbrio propionato-ácido propiônico é dependente do pH do meio: em valores de pH maiores do que 4,9, o ácido propiônico está presente em menor quantidade, em valores mais baixos que isso, em maior quantidade.
O propionato de cálcio é um inibidor de bolores e bactérias efetivo, porém, as leveduras utilizadas na fermentação também são inibidas por ele. Por conta disso, a taxa de fermentação diminui e, para contornar este problema, é necessária maior adição de fermento.
Seu efeito inibidor contra as leveduras responsáveis pela fermentação nos produtos é, geralmente, contornado pela aplicação do aditivo após a fermentação, pelo uso de cepas de leveduras relativamente mais resistentes e pelo aumento da quantidade de fermento adicionada. Porém, existe uma tecnologia inovadora que permite a adição do conservante de forma padrão no processo: o encapsulamento. O produto encapsulado garante que o composto só seja liberado durante o forneamento, não afetando o processo fermentativo.
Ele não gera alterações de sabor se usado nas dosagens indicadas. Além disso, não apresenta nenhuma toxicidade aguda nem sub-crônica, por isso não é considerado um perigo à saúde humana.
ÁCIDO SÓRBICO
O ácido sórbico é um ácido graxo insaturado, presente de forma natural em alguns vegetais. Para aplicação em alimentos, é produzido por síntese química. Ele tem função conservante em produtos panificados, com alta efetividade contra leveduras e mofos, e atividade menor sobre a maioria das bactérias, incluindo B. subtilis.
Assim como acontece com propionatos, sua atividade antimicrobiana aumenta com a redução de pH, sendo mais efetiva em valores menores que 6,0.
Na prática, apresentam atividade duas vezes maior do que propionatos. Porém, se não dosados de forma correta, podem gerar alguns fatores adversos no produto, como redução de volume e dificuldades na maquinabilidade das massas.
O ácido orgânico atua também na inibição do fermento, por isso devem ser utilizadas alternativas de aplicação, como aspersão sobre o produto assado ou incorporação do mesmo na embalagem do produto. Mais uma vez, o encapsulamento pode ser a melhor opção, evitando mudanças no processo. Assim, atua de forma efetiva no controle do crescimento de bolores durante a estocagem, sem interferir no processo de fermentação, o que leva à redução de custos.
FARINHA FERMENTADA
Atualmente, o consumidor está mais atento aos rótulos e, por estarem adotando estilos de vida mais saudáveis, desejam cada vez mais a eliminação de aditivos em alimentos, o chamado clean label.
Por conta disso, produtos fermentados são cada vez mais populares e utilizados nos alimentos. Eles desempenham um papel importante na substituição de aditivos químicos, permitindo a produção de produtos de panificação com rótulos limpos.
A farinha de trigo fermentada contém farinha de alta qualidade, matéria-prima comum em panificação, além dos produtos da fermentação: ácido lático, utilizado como regulador de acidez, e ácido propiônico, usado como conservante.
A fermentação é realizada com a utilização de microrganismos e enzimas food grade, sendo uma alternativa segura para consumo.
A escolha da técnica mais adequada para cada tipo de produto, exposto às mais diferentes condições ambientais, deve considerar a combinação de parâmetros intrínsecos do alimento, as características dos possíveis microrganismos contaminantes e os parâmetros químicos dos antimicrobianos disponíveis. Além disso, deve-se considerar questões de segurança, eficácia e custo.
TECNOLOGIAS PROZYN
Sempre de olho nas novas tendências e com o objetivo de atender as necessidades de seus clientes, a Prozyn apresenta produtos inovadores e efetivos para o aumento de shelf life em panificação. Com sua linha Preserve, oferece propionato de cálcio e ácido sórbico encapsulados, uma tecnologia inovadora que garante que os conservantes sejam liberados durante seu forneamento, reduzindo o uso de fermento biológico e o tempo de fermentação. Além disso, conta com opções clean label em sua linha Biopan M, permitindo que, com a aplicação de farinhas fermentadas, sejam produzidos pães totalmente naturais, sem alterações das suas características tradicionais e com shelf life estendido.
SOBRE A PROZYN
A Prozyn é uma das principais fornecedoras de ingredientes biológicos do país. Possui soluções sob medida para as necessidades mais específicas dos clientes, sempre baseadas na inovação, tecnologia e melhoria da qualidade de vida. Oferece uma linha completa de ingredientes para redução de custo, otimização do processo e melhoria da qualidade do seu produto.
Escrito por: Eloisa Carmignola – Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação Jadyr Oliveira – Diretor Executivo