1. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
CONSERVAÇÃO
DE ALIMENTOS
POR ADITIVOS
QUÍMICOS
O s produtos alimentícios de qualidade microbiológica
duvidosa não somente fazem correr riscos sanitários
aos consumidores como também têm conseqüências
sensoriais (aparência, odor, sabor, textura),
resultantes da atividade metabólica dos
microrganismos, que utilizam compostos
do alimento como fonte de energia. Os
extremamente nefastas para seu fabricante, tais como ações microrganismos patogênicos promovem o
desenvolvimento de infecções ou intoxica-
legais, influência negativa na imagem da marca, recolhimento ções no indivíduo que consumir o alimento
dos produtos das prateleiras, etc. Os preservativos ou contaminado. Por fim, há os que promovem
agentes antimicrobianos desempenham um importante reações químicas específicas que produzem
alterações desejáveis em alimentos, modi-
papel na estabilização de alimentos. A crescente ficando suas características sensoriais; é
demanda por alimentos processados, de conveniência e o caso dos microrganismos utilizados na
produção de alimentos fermentados, como
de prateleira, tornou imperativo o uso de preservativos
queijos, vinhos e pães, entre outros.
químicos. Alguns deles, como sulfitos, nitratos e o próprio Os microrganismos contaminantes ge-
sal, já são usados há séculos. A escolha de um agente ralmente não estão presentes em tecidos
vivos saudáveis; no entanto, invadem os
antimicrobiano deve estar baseada em um conhecimento tecidos quando ocorrem injúrias mecâni-
do espectro antimicrobiano do preservativo, ou seja, a cas ou desintegração de tecidos, como no
substância química e propriedades físicas do alimento, processamento.
Alimentos comercialmente esterilizados
as condições de armazenamento e controle, e a garantia e acondicionados em embalagens metáli-
de uma alta qualidade inicial do alimento preservado. cas ou de vidro podem sofrer deterioração
microbiológica se o tratamento térmico
for insuficiente ou quando ocorrerem
A contaminação falhas na hermeticidade da embalagem,
de alimentos de forma a permitir a entrada de micror-
ganismos. Para produtos pasteurizados, as
Centenas de gêneros e espécies de alterações microbiológicas dependem das
microrganismos, provenientes do solo, da características do alimento, como meio de
ADITIVOS & INGREDIENTES
água, do ar, de utensílios, do trato intesti- cultura, da carga microbiana sobrevivente
nal do homem e de animais, dentre outros, ao tratamento térmico, de contaminações
podem contaminar os alimentos. Os micror- após o processamento, e da temperatura
ganismos encontrados em alimentos podem de estocagem.
ser classificados em três categorias. Os De acordo com sua estabilidade, os
microrganismos deterioradores promovem alimentos podem ser classificados em
alterações químicas que comprometem perecíveis, semi perecíveis e não perecí-
a qualidade do alimento. Geralmente, a veis. Os perecíveis são alimentos que se
deterioração está associada a alterações alteram rapidamente, a menos que sejam
42

2. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
ADITIVOS & INGREDIENTES
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3. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
submetidos a processos de con- mais simples são preferencialmente os extrínsecos são a temperatura,
servação. Geralmente, requerem utilizados pelos microrganismos, a umidade relativa e a composição
baixas temperaturas de estocagem poucas sendo as espécies capazes gasosa do ambiente.
para melhor estabilidade. Nos ali- de hidrolisar polissacarídeos. O
mentos perecíveis, as alterações metabolismo de monossacarídeos Atividade de água (Aw) - Contro-
microbiológicas geralmente an- em anaerobiose gera como produto lar a água presente nos alimentos é
tecedem às demais, sendo muitas intermediário o ácido pirúvico que, uma das técnicas mais antigas para a
vezes perceptíveis sensorialmente dependendo das condições nutricio- preservação dos alimentos. Somente
pelo consumidor. Esses alimentos nais do meio, é convertido a diferen- é considerada a água disponível para
apresentam vida útil de apenas tes compostos, como ácido lático, crescimento de microrganismos e
alguns dias quando refrigerados, etanol e ácido acético. reações de deterioração, também
e de alguns meses quando con- conhecida como “água livre”. Exis-
gelados. Exemplos: leite, carnes Proteínas - Não atravessam a tem várias formas de se controlar
frescas, frutas e hortaliças in na- membrana celular de microrganis- a “água livre”: pode ser removida
tura. Os semi perecíveis têm sua mos que, para utilizá-las, secretam por secagem, solidificada por con-
estabilidade aumentada em decor- enzimas que as hidrolisam a peptí- gelamento ou indisponibilizada pela
rência de determinadas técnicas deos e aminoácidos. A degradação adição de eletrólitos, como o NaCl,
de processamento. A estabilidade de aminoácidos resulta na formação ou não-eletrólitos, como a sacarose.
pode ser estendida para cerca de de compostos de odor desagradável, Os microrganismos não conseguem
30 a 90 dias, quando mantidos sob como as aminas biogênicas, caracte- desenvolver-se se não houver “água
refrigeração. Exemplos: produtos rizando a chamada putrefação, livre” no alimento, e o alimento
cárneos defumados, queijos cura- facilmente detectável. As aminas toma-se, então, estável contra a de-
dos. Finalmente, os não perecíveis biogênicas ocorrem em vários tipos terioração microbiana.
podem ser estocados a tempera- de produtos, como pescados, carnes, Nos alimentos a água existe
tura ambiente por um período de leite e derivados, cerveja, uva e vinho. sob duas formas: água livre e água
tempo prolongado, sem que haja Nos pescados, a formação de aminas combinada. Ainda não existe uma
crescimento microbiano suficiente biogênicas (como a trimetilamina) definição formal sobre o que pode
para se caracterizar a deterioração. tem recebido atenção especial, ser considerado como “água combi-
Reduções no valor comercial de graças à sua correlação com a dete- nada”, mas uma de suas propriedades
tais produtos podem ocorrer devi- rioração dessa classe de produtos. mais importantes é que ela não é
do a alterações físicas e químicas, A degradação de proteínas, além de congelável. Outras propriedades são a
após uma prolongada estocagem. alterar o aroma, pode resultar em sua baixa pressão de vapor, alta ener-
Exemplos: cereais, grãos, produtos modificações na textura do produto, gia de ligação, não disponibilidade
desidratados e enlatados. como o amolecimento dos tecidos. como solvente, reduzida mobilidade
O crescimento microbiano em ali- molecular e propriedades dielétricas
mentos pode resultar em alterações Lipídios - Algumas bactérias pro- diferentes das da água livre.
químicas que, por sua vez, podem acar- duzem lípases que catalisam reações O grau de disponibilidade de
retar alterações sensoriais, caracte- de hidrólise de triglicerídeos, produ- água em um alimento pode ser ex-
rizando um processo de deterioração. zindo ácidos graxos livres, muitos presso como atividade de água (Aw)
As alterações químicas dos princi- dos quais, especialmente os de baixo e define-se como a relação entre a
pais componentes dos alimentos, peso molecular, conferem odor desa- fugacidade da água no alimento (f)
promovidas por microrganismos, são gradável ao produto, caracterizando e a fugacidade da água pura em uma
apresentadas sumariamente a seguir. a rancidez hidrolítica. mesma temperatura (fo).
Carboidratos - Os microrganismos Vários fatores afetam a velocidade Aw = f / fo
utilizam os carboidratos como fonte das alterações microbiológicas, ou
de energia para seu desenvolvimento. seja, a capacidade de sobrevivência Para baixas pressões e temperatu-
O metabolismo desses nutrientes ou crescimento dos microrganismos ras pode-se escrever essa equação da
ADITIVOS & INGREDIENTES
pode ocorrer segundo dois mecanis- presentes em um alimento. Entre seguinte forma, que é a mais comum:
mos básicos: em presença de oxigê- esses fatores, existem os que se rela-
nio, pela utilização de carboidratos cionam com as características do pró- Aw = P / Po
por microrganismos aeróbios, ou na prio alimento (fatores intrínsecos) e
ausência de oxigênio, pela utilização os associados ao ambiente (fatores em que P é a pressão de vapor da
dos compostos por microrganismos extrínsecos). Os fatores intrínsecos água no alimento, e Po é a pressão de
anaeróbios estritos ou facultativos, são, principalmente, a atividade de vapor da água pura.
acumulando produtos que afetam sen- água, o pH, a composição química No equilíbrio, existe uma relação
sorialmente o alimento. Os açúcares e o potencial redox, enquanto que entre a Aw de um alimento e a umi-
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4. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
dade relativa no equilíbrio (U.R.E.)
FIGURA 1 - ISOTERMAS DE SORÇÃO E O EFEITO DE HISTERESE
do ar (expressa como porcentagem)
no ambiente fechado em que esse se
encontra e, portanto, é sempre 100
Teor de umidade (%)
vezes maior que o valor de Aw
Aw = % U.R.E. / 100
A relação entre a U.R.E. e a Aw
permite prever quais alimentos irão
ganhar ou perder umidade, quando Adsorção
forem expostos a um ar com deter-
Dessorção
minada umidade. O grau em que a
água interage com os componentes
químicos presentes e contribui para a
textura do alimento é definido como
teor de umidade (g de água/l00g de
sólidos) e seu estado termodinâmico
é definido pelo potencial químico na Os valores de Aw variam de 0 a 1. Esse acúmulo de solutos compatíveis,
equação: Na maior parte dos alimentos frescos, necessário quando as células estão em
a Aw é superior a 0,95. A adição de so- ambientes com Aw reduzida, requer
μ1 = μ0 + RT ln AW lutos reduz a pressão parcial de vapor muita energia, constituindo, portanto,
de água do alimento, resultando em um obstáculo ao crescimento.
em que: μ1 = potencial químico redução da Aw; essa redução varia de Em ambientes de baixa Aw, as cé-
da água, μ0 = potencial químico no acordo com o soluto adicionado e sua lulas microbianas consomem muita
estado padrão, R = constante dos concentração. A Aw de um alimento energia, quer para excluir solutos do
gases, T = temperatura absoluta, pode ser ainda reduzida por remo- seu ambiente interno, quer para de-
Aw = atividade de água termodinâmica. ção de água (desidratação) ou por senvolver suas atividades metabólicas
congelamento. na presença de alta concentração de
A força que promove as reações A Aw intracelular das bactérias é solutos. Como conseqüência, os mi-
químicas com água em um alimento ligeiramente menor do que a do meio crorganismos podem ter suas taxas
é proporcional ao potencial químico externo, o que promove uma pressão de crescimento reduzidas, ou mesmo
da água existente nele. Pela formu- de turgidez, que deve ser mantida, morrer, em situações extremas.
lação ou processamento, a atividade independentemente de variações da Diferentes microrganismos têm
de água em um alimento pode ser pressão osmótica do meio. Quando diferentes graus de tolerância a
variada ou controlada. O principal a Aw do meio externo é reduzida, as baixas atividades de água. Apesar
fator na estabilidade de um alimento células são submetidas a um choque de o nível de atividade de água
não é, portanto, o teor de umidade osmótico, perdendo água rapidamen- para inibir efetivamente a ativida-
deste, mas sim a disponibilidade da te. Em geral, as células microbianas de de microrganismos ser afetado
água para o crescimento de micror- reagem à perda temporária de turgi- por vários outros fatores (natureza
ganismos e reações químicas. dez, resultante do choque osmótico, dos solutos, pH, presença de con-
Ambos os conceitos se relacionam, aumentando seus níveis internos de servadores químicos, natureza da
e essa relação é expressa em termos solutos até superar a concentração ex- flora microbiana), aceita-se como
de isotermas de sorção (adsorção e terna. Essa regulação ocorre por meio regra geral que o crescimento de
dessorção). Geralmente, para um dos chamados solutos compatíveis, bactérias é inibido a valores de Aw
mesmo alimento, uma isoterma de moléculas orgânicas de baixo peso inferiores a 0,90; há exceções a essa
adsorção apresenta valores inferiores molecular e hidrossolúveis a altas con- regra como, por exemplo, as bacté-
aos da isoterma de dessorção, fenô- centrações. Os solutos compatíveis rias halofílicas, que podem crescer
ADITIVOS & INGREDIENTES
meno conhecido como histerese. A não interferem com o metabolismo a Aw de até 0,76, e Staphylococcus
Figura 1 apresenta uma isoterma de celular, em contraste com solutos aureus, que, sob condições aeróbias,
sorção típica, que indica a relação tóxicos; pertencem a diversas classes pode chegar a crescer a 0,86. Alguns
entre teor de umidade e atividade de químicas, como aminoácidos (prolina, fungos podem crescer a atividades
água. Cada produto possui uma isoter- glicina e betaína), cátions (K+), açú- de água limite de até 0,60, o que faz
ma de sorção característica, não ne- cares e polióis. Existem sistemas de com que esses microrganismos sejam
cessariamente com comportamento transporte específicos na membrana de grande importância em alimentos
senoidal, como os autores costumam citoplasmática que permitem o acú- desidratados. Valores de Aw inferiores
apresentar de forma genérica. mulo controlado desses compostos. a 0,60 não possibilitam deterioração
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5. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
microbiana, pois não permitem cres- provável das reações em um deter- grau, que ocorra inibição da síntese de
cimento de microrganismos, embora minado alimento. Para se conhecer o componentes celulares e da capacida-
eles ainda possam sobreviver. comportamento real dessas reações, de de divisão das células.
De acordo com a suscetibilidade é necessário que sejam realizadas A maioria dos microrganismos
a alterações microbiológicas, os ali- experiências para efetivamente se associados a alimentos cresce na faixa
mentos podem ser classificados em: levantarem essas curvas. de pH de 5 a 8. Considerando-se que
•Alimentos de alta umidade (Aw Os fungos são os microrganismos uma faixa de pH de três unidades re-
> 0,85), muito propensos a deterio- mais resistentes à diminuição da ati- presenta uma diferença de mil vezes
rações microbiológicas em geral. O vidade de água, sendo os principais na concentração externa de íons H+,
limite inferior de atividade de água responsáveis pela deterioração de ali- a capacidade de crescimento micro-
(0,85) foi estabelecido com base na mentos na faixa de Aw de 0,61 - 0,70. biano dentro dessa faixa reflete uma
atividade de água mínima requerida Isto se deve ao fato de que nessa faixa grande capacidade de excluir ou reter
para crescimento de Staphylococcus não há competição de bactérias. Na esses íons e controlar seu pH interno.
aureus, a bactéria patogênica mais Tabela 1, está colocada a atividade Cada espécie tem sua faixa ótima
tolerante nesse aspecto. de água mínima para crescimento e de pH citoplasmático e uma capacida­
•Alimentos de umidade interme- para produção de toxinas de alguns de diferente de regulação desse pH.
diária (0,60 < Aw < 0,85), que podem microrganismos. Em geral, bolores e leve­ uras são
d
sofrer deterioração por microrganis- mais tolerantes a ambientes de baixo
1
mos xerofílicos e osmofílicos. O pH – O pH é definido como: pH do que as bactérias, sendo fre-
𝑝𝑝𝐻𝐻 = 𝑙𝑙 𝑜𝑜 𝑔𝑔 + = − log[𝐻𝐻+]
•Alimentos de baixa umidade (Aw qüentemente associados à deteriora-
[𝐻𝐻+]
< 0,60), nos quais não há crescimen- ção de produtos de alta acidez, como
+
to de microrganismos, embora eles sucos de frutas e bebidas carbona-
possam sobreviver. tadas. Os alimentos são geralmente
Os valores ótimos e mínimos de classificados quanto ao pH em:
Aw para crescimento microbiano nem Assim, a redução de uma unidade •Muito ácidos (pH < 4,0), como
sempre coincidem com aqueles váli- no pH representa um aumento de dez suco de abacaxi, suco de maracujá,
dos para produção de metabólitos. vezes na concentração de H+. refrigeran­ es, picles.
t
A atividade de água afeta não ape- O pH interno de uma célula mi- •Ácidos (4,0 <pH < 4,5), como
nas as taxas de alterações microbio- crobiana deve ser mantido dentro de derivados de tomate, suco de algumas
lógicas como, também, influenciam limites estreitos. Em geral, valores frutas (ex.: caju).
alterações químicas. A Figura 2 mos- de pH próximos à neutralidade são os •Pouco ácidos (pH > 4,5), como
tra que as reações têm sua velocidade mais favorá­ eis ao crescimento micro-
v carne, leite, ovos.
relativa reduzida com a diminuição da biano. Se o microrganismo estiver em Essa classificação baseia-se no pH
Aw, até que em uma Aw abaixo de 0,2 um ambiente ácido, haverá um fluxo mínimo para crescimento e produção
todas as reações estejam praticamen- passivo de prótons para o interior da de toxina por Clostridium botulinum
te inibidas, com exceção da oxidação célula; o microrga­ ismo consumirá
n (4,5) e no pH mínimo para cresci-
de lipídios. A oxidação de lipídios então energia para transportar ativa- mento da maioria das bactérias (4,0).
passa por um mínimo, depois sofre mente esses prótons para o exterior Cada espécie microbiana tem uma
uma rápida elevação. É importante da célula. Se o fluxo de prótons para faixa ótima de pH citoplasmático,
notar que a Figura 2 serve apenas dentro e fora da célula tornar-se incon- e cada qual exibe uma capacidade
como indicação de comportamento trolado, o pH interno pode mudar a tal diferente de regulação deste pH,
mostrando assim diferentes tole-
FIGURA 2 - TAXAS GENERALIZADAS DE REAÇÕES DE DETERIORIZAÇÃO EM ALIMENTOS râncias a mudanças no pH externo.
A faixa de pH externo limite para o
Oxidação crescimento de bactérias é de 4,0 a
de lipídios
Isoterma de
9,0; para leveduras, essa faixa é de
1,5 a 8,0; para bolores, 1,5 a 11,0.
Velocidade relativa
adsorção
Teor de umidade
Escurecimento Portanto, a faixa de pH dos alimentos
das reações
ADITIVOS & INGREDIENTES
não enzimático
muito ácidos inibe o crescimento
Reações
hidrolíticas de bactérias, mas ainda permite o
Atividade desenvolvimento de fungos.
enzimatica
Crescimento
de fungos Composição química - O cresci-
Crescimento mento bacteriano exige a disponibi-
de leveduras
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Crescimento lidade de nutrientes essenciais, tais
Atividade de água bactérias como fontes de carbono, nitrogênio,
fósforo, enxofre, ferro e outros mi-
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6. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
nerais, com os quais as bactérias
TABELA 1 - ATIVIDADE DE ÁGUA MÍNIMA PARA
CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE ALGUMAS TOXINAS
podem sintetizar precursores de
macromoléculas orgânicas e vitami-
Aw mínima nas ou, quando incapazes da síntese
Microrganismo Crescimento Produção de toxina de um precursor essencial, este deve
0,95 estar presente no meio de crescimen-
Bacillus cereus to. As bactérias são grandemente
0,93
diversificadas em relação aos seus
0,93 (A) 0,95 (A) requerimentos nutricionais, sendo
0,95 (A) 0,94 (A) que para praticamente qualquer subs-
0,93 (B) 0,94 (B) tância há um microrganismo capaz
Clostridium botulium de metabolizá-la como nutriente. A
0,94 (B)
disponibilidade de nutrientes diminui
0,95 (E) 0,97 (E) à medida que a população aumenta
0,97 (E) de tamanho; enquanto houver um
Clostridium perfringers 0,93 - 0,95 mínimo de nutrientes a população
0,93
continuará a crescer.
Várias classes de nutrientes po-
Salmonella spp. 0,94 - 0,95 dem ser utilizadas pelos microrga-
0,92 nismos. Como fontes de energia, são
0,86 <0,90 (enterotoxina A) geralmente utilizados carboidratos
Staphylococcus aureus 0,87 (enterotoxina A)
(especial­ ente açúcares mais sim-
m
ples), álcoois e aminoácidos. Alguns
0,97 (enterotoxina B) microrganismos utilizam carboidra-
Vibrio parahaemolyticus 0,94 tos mais complexos, como celulose
Aspergillus clavatus 0,85 0,99 (patulina) e amido, convertendo-os a açúcares
0,78 0,84 (aflatoxina)
mais simples. Os lipídios podem ser
Aspergillus flavus utilizados como fonte de ener­ ia g
0,80 0,83 - 0,87 por um número muito limitado de
0,81 0,88 (ácido penicílico) microrganismos. A principal fonte
Aspergillus ochraceus 0,76 0,80 de nitrogênio são os aminoácidos,
0,81
embora outros compostos nitrogena-
dos, como nucleotídeos, peptídeos e
0,83 0,85 (ocratoxina) proteínas, possam ser também utili-
Aspergillus ochraceus
0,77 0,83 - 0,87 zados. A concentração dos nutrien-
Aspergillus parasiticus 0,82 0,87 (aflatoxina) tes indispensáveis pode, até certo
Byssochclamys nívea 0,84
ponto, de­ erminar a velocidade do
t
crescimento microbiano, segundo a
0,87 0,97 (ácido penicílico) equação de Monod, que indica que,
Penicillium cyclopium
0,82 quando S > > Ks, o micror­ anismo
g
0,81 0,87 - 0,90 (ocratoxina) crescerá a uma velocidade muito
Penicillium cyclopium 0,82
próxima à sua velocidade máxima.
0,83
Penicillium expansum
0,83 - 0,85 0,99 (patulina)
µm S
0,83
µ
Penicillium islandicum 0,83
S + Ks
ADITIVOS & INGREDIENTES
0,83 0,99 (ácido penicílico)
Penicillium martensil
0,79 Sendo:
0,83 - 0,85 0,95 (patulina) μ = velocidade de crescimento
Penicillium patulum específico;
0,81
μm = velocidade máxima de cres-
Penicillium viridicatum 0,83 0,83 - 0,86 (ocratoxina) cimento específico;
Stachybotrys atra 0,94 0,94 (stacibotrina) S = concentração do nutriente
Trichothecium roseum 0,90 limitante;
Ks = constante de saturação.
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7. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
Potencial redox - Os processos
de oxidação e redução estão rela-
cionados com transferên­ ias (perda
c Neutrófilas, acidófilas
e ganho, respectivamente) de elé- e alcalinófilas
trons entre compostos químicos.
Quando ocorre uma transferência A maioria das espécies entre 0,1 e 5,4. A bactéria acidófila
de elétrons de um composto para bacterianas pode crescer em meios Helicobacter pylori pode colonizar a
outro, esta­ elece-se uma diferença
b cujo pH esteja entre 5 e 9, faixa na parede estomacal. Algumas bactérias
de potencial que pode ser medida ins- qual encontra-se a maior parte dos que oxidam enxofre a ácido sulfúrico
trumentalmente. A tendência de um ambientes naturais. A maioria das podem gerar e tolerar condições em
meio em receber ou ceder elétrons bactérias não cresce em valores de torno de pH 1.
é denominada potencial redox (Eh), pH com uma unidade acima ou abaixo • Alcalinófilas: espécies que
medido por meio de um eletrodo de do seu pH ótimo. Quanto à tolerância crescem em faixas de pH entre 8,5
metal inerte (geralmente platina) ao pH, as bactérias podem ser e 11,5. A bactéria Vibrio cholerae
submerso no meio. Se o equilíbrio classificadas em três categorias: apresenta um crescimento ótimo em
dos diversos pares redox presentes • Neutrófilas: espécies que pH 9. A bactéria oportunista Alcaligenes
favorece o estado oxidado, a amostra crescem em faixas de pH entre 5,4 a faecalis pode criar e tolerar condições
tende a receber elétrons do eletrodo, 8,5. A maioria das bactérias apresenta alcalinas com pH 9 ou maior.
criando um potencial positivo, que um crescimento ótimo em ambientes Nenhuma espécie bacteriana
indica um meio oxidante. Quando o cujo pH se aproxima da neutralidade. A pode tolerar a faixa inteira de pH,
equilíbrio for inverso, a amostra ten- maioria das bactérias patogênicas está em qualquer uma dessas categorias,
de a ceder elétrons ao eletrodo, que incluída nessa categoria. e muitas espécies toleram faixas de
registra um potencial nega­ ivo, indi-
t • Acidófilas: espécies que crescem valores de pH que se sobrepõem entre
cando um meio redutor. O potencial em faixas de pH extremamente baixos, uma categoria e outra.
redox medido nos alimentos resulta
da interação de fatores, como pares
redox presentes, proporção entre os tenciais redox (-100mV a +500mV), rias, especialmente as deterioradoras
gru­ os oxidantes e redutores, pH,
p os microrganismos se enquadram e algumas espécies patogênicas (ex.:
capacidade de equilíbrio, disponibili- convenientemente em faixas mais Bacillus cereus). Microrganismos
dade de oxi­ ênio e a própria atividade
g estreitas, baseadas na sua resposta anaeróbios reque­ em baixos valores
r
microbiana. ao oxi­ ênio. Assim, microrganismos
g de Eh, geralmente abaixo de -150mV.
O potencial redox exerce um efeito aeróbios requerem para multiplicação Incluem-se nesse grupo algumas es-
seletivo na microflora do alimento. a presen­ a de O2 e um alto potencial
ç pécies de bactérias patogênicas (ex.:
Apesar de o crescimento microbiano redox, geralmente entre +350mV e Clostridium botulinum) e bactérias
ser possível em uma ampla faixa de po- +500mV. Incluem-se aí muitas bacté- deterioradoras. Algumas bactérias
Aeróbicas, microaerófilas e anaeróbicas
A capacidade de crescer na 3. Anaeróbicas facultativas: utilizam por enzimas oxidativas na presença de
presença ou ausência de oxigênio divide oxigênio em seu metabolismo energético, oxigênio. São exemplos de bactérias
as bactérias em cinco grupos: mas também podem crescer na ausência anaeróbias estritas as do solo dos
1. Aeróbicas estritas ou de oxigênio. As bactérias Escherichia coli gêneros Clostridium, Nitrobacter e
obrigatórias: crescem apenas onde e Staphylococcus spp são encontradas no Nitrosomonas.
há disponibilidade de oxigênio, como trato intestinal e urinário onde há pouca Nas bactérias aeróbias estritas
por exemplo, as bactérias do gênero disponibilidade de oxigênio. e na maioria das anaeróbias
Pseudomonas. 4. Anaeróbicas aerotolerantes: facultativas, o radical superóxido O2-
2. Microaerófilas: requerem toleram a presença de oxigênio, sem é convertido em oxigênio molecular
ADITIVOS & INGREDIENTES
uma quantidade reduzida de oxigênio; utilizá-lo em seu metabolismo. Por (O2) e em peróxido de hidrogênio
altas concentrações de oxigênio lhes exemplo, a bactéria Lactobacillus acidophillus. (H2O2) pela enzima superóxido
é tóxico. As bactérias microaerófilas 5. Anaeróbicas estritas ou dismutase. O peróxido de hidrogênio
sobrevivem em ambientes com alta obrigatórias: não crescem na presença é convertido em oxigênio molecular
concentração de dióxido de carbono e de oxigênio; o oxigênio lhes é tóxico. e água pela enzima catalase. Algumas
baixas concentrações de oxigênio, como Essas bactérias são mortas pelos efeitos espécies de bactérias anaeróbias
por exemplo, as bactérias do gênero tóxicos do superóxido O2- e pelo facultativas e de aerotolerantes não
Campylobacter. peróxido de hidrogênio são formados possuem a enzima catalase.
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8. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
aeróbias crescem melhor em meio a velocidade das reações enzimáticas relativa estão intimamente relaciona-
levemente reduzido, sendo denomi- aumenta de acordo com o aumento dos. A atividade de água pode ser ex-
nadas microaerófilas (ex.: gêneros da temperatura, até alcançar um pressa como umidade relativa do pro-
Lactobacillus, Streptococcus). Outras ponto em que as enzimas são danifi- duto (Aw x 100). Quando um alimento
espécies crescem bem tanto em aero- cadas pelo calor e as células param está em equilíbrio com o ambiente,
biose quanto em anaerobiose, sendo de crescer. Os microrganismos sua Aw se iguala à umidade relativa
denominadas anaeróbias facultativas podem ser classificados em quatro do ambiente. Assim, os alimentos
(ex.: bac­ érias da família Entero-
t categorias, de acordo com as faixas tendem a absorver umidade do am-
bacteriaceae). Quanto aos fungos, a de temperaturas nas quais podem so- biente se estocados em ambientes
maioria dos bolo­ es de importância
r breviver e crescer. As categorias estão com UR superior à sua Aw; por outro
em alimentos é aeróbia, enquanto as sumariamente descritas na Tabela 2. lado, perderão umidade se estocados
leveduras são predominantemente
aeróbias ou anaeróbias facultativas. TABELA 2 - CATEGORIAS DE MICRORGANISMOS SEGUNDO O
REQUERIMENTO DE TEMPERATURA PARA O CRESCIMENTO
Temperatura - A temperatura Temperatura para crescimento (°C)
é o fator extrínseco de maior im- Categoria
Mínima Ótima Máxima
portância sobre a mul­ iplicação de
t
Psicrófilos <0 10 - 15 <20
microrganismos. Tem uma grande
influência sobre o crescimento dos Psicrotróficos 0 15 - 30 >25
microrganismos, porque todos os Mesófilos 10 - 15 30 - 40 <45
processos de crescimento são depen- Termófilos 45 50 - 85 >100
dentes de reações químicas que, por
sua vez, são afetadas pela variação Os termófilos mais importantes em ambiente com UR inferior à sua
da temperatura. Há microrganismos em alimentos pertencem aos gêne- Aw. No caso de absorverem umidade,
que toleram uma faixa maior de varia- ros Bacillus e Clostridium, incluin- sua Aw será aumentada, favorecendo
ção de temperatura; outros, entretan- do microrganismos deterioradores o crescimento microbiano.
to, não são tolerantes. Por exemplo, a e patogênicos. Os mesófilos, por
variação para Bacillus subtilis é de 8 apresentarem crescimento ótimo Composição gasosa do ambiente -
a 53ºC, uma variação de 45ºC; para numa faixa próxima à temperatura A composição gasosa do ambiente
Neisseria gonorrhoeae é de 30 a 40ºC, ambiente, constituem-se na maioria que circunda um alimento afeta o
uma variação de apenas 10ºC. Geral- dos microrganismos de importância tipo de microrganismo nele predo-
mente, em temperaturas mais favorá- em alimentos, incluindo a maior parte minante. A presença de altas con-
veis para o crescimento, o número de dos patógenos. Os psicrófilos apre- centrações de O2 favorece o cresci-
divisões celulares por hora, chamado sentam crescimento ótimo a baixas mento de microrganismos aeróbios,
de taxa de crescimento, dobra para temperatu­ as (entre 10°C e 15°C),
r enquanto baixas concentrações des-
cada aumento de temperatura a podendo crescer a 0ºC ou menos. Já se gás favorecem a predominância de
10ºC. Esse tipo de comportamento os psicrotróficos, embora apresentem anaeróbios. Além disso, o CO2 tem
do crescimento bacteriano é similar crescimento ótimo na mesma faixa conhecidos efeitos inibidores sobre o
ao da maioria das reações catalisa- de temperatura dos mesófilos, são crescimento microbiano. O aumen-
das por enzimas, evidenciando que capazes de crescer a temperaturas to da vida de prateleira de alimentos
o crescimento é resultado de uma próximas a 0ºC. Os psicrotróficos decorrente de acondiciona­ ento a
m
série de reações enzimáticas, que constituem-se num grave problema vácuo ou sob atmosfera modificada
tem o auge de sua atividade dentro de quando se trata de alimentos refrige- é uma aplicação do efeito da com­
um valor de temperatura específico. rados, já que continuam a crescer sob posição gasosa sobre o crescimento
A temperatura na qual uma espécie refrigeração, embora não às mesmas microbiano.
de microrganismo cresce mais rapi- taxas que sob temperatura ambiente.
damente é a temperatura ótima de Os bolores são geralmente capazes Os aditivos
crescimento. de crescer em faixas de tempera­ ura
t
ADITIVOS & INGREDIENTES
As temperaturas de crescimento mais amplas do que as bactérias, sen- químicos:
mais importantes para qualquer mi- do que muitos crescem em alimentos conservantes
crorganismo são a mínima, a ótima refrigerados. Já as leveduras não são
e a máxima. A temperatura ótima muito tolerantes a altas temperaturas,
tradicionais
não é a temperatura mediana entre crescendo preferencialmente nas fai- Segundo a Organização Mundial
as temperaturas máxima e mínima. xas mesófila e psicrófila. de Saúde (OMS), 20% dos alimentos
A temperatura ótima é a que fica produzidos são perdidos por deterio-
mais próxima do limite superior da Umidade relativa (UR) - Os con- ração. Sal e açúcar são exemplos de
variação de temperatura, isto porque ceitos de atividade de água e umidade substâncias que eram e ainda são uti-
49

9. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
lizadas para conservar os alimentos.
Quando os alimentos não podem ser MESÓFILAS, PSICRÓFILAS E TERMÓFILAS
submetidos a processos físicos e/ou
biológicos de conservação, que serão As diferentes espécies bacterianas espécies toleram temperaturas de
mencionados mais adiante, é neces- diferem no espectro de temperatura até 110 °C em fontes termais. As
sário o uso de conservantes. na qual podem crescer. Quanto à enzimas dos organismos termófilos
Os conservantes químicos são de temperatura de crescimento, as apresentam propriedades de termo-
especial importância em países tro- bactérias foram agrupadas em quatro estabilidade que lhes permitem
picais, onde a deterioração de alguns categorias: atingir um pico de atividade entre
alimentos é acentuada pelo grau de 1. Mesófilas: apresentam 60ºC e 80ºC. Dentro dessa categoria
umidade e temperaturas próximas ao crescimento ótimo em temperaturas encontram-se os organismos
ótimo do desenvolvimento microbia- variando entre 25ºC e 40ºC, ou seja, a termófilos obrigatórios que só
no. A importância dos conservantes faixa de temperatura mais comum na crescem em temperaturas acima de
aumenta também quando há falta superfície da Terra e nos organismos 37°C e os termófilos facultativos
de instalações adequadas de armaze- animais. A maioria dos patógenos que podem crescer em temperaturas
namento e o transporte do produto humanos apresentam crescimento abaixo de 37°C. A bactéria Bacillus
é deficiente, ou onde as distâncias ótimo em temperaturas próximas stearothermophillus cresce otimamente
entre os centros produtores e con- de 37°C. Bactérias termodúricas entre 65°C e 75°C, mas pode
sumidores são grandes. geralmente vivem como mesófilas, apresentar um pequeno crescimento e
Os conservantes químicos são mas podem suportar temperaturas deteriorar alimentos em temperaturas
aditivos que impedem ou retardam elevadas por curtos períodos de em torno de 30°C. Os esporos dessa
as alterações provocadas por micror- tempo. Se houver aquecimento bactéria são utilizados para controlar
ganismos. A ação antimicrobiana dos inadequado no processo de o funcionamento de autoclaves em
conservantes baseia-se em efeitos so- aquecimento de alimentos enlatados laboratórios de microbiologia. Dentre
bre um ou mais dos seguintes compo- tais bactérias podem sobreviver e os termófilos obrigatórios encontram-
nentes/atividades: DNA, membrana deteriorar o produto. se as bactérias hipertermófilas, que
plasmática, parede celular, síntese 2. Psicrófilas obrigatórias: apresentam crescimento ótimo em
protéica, atividade enzimática, trans- requerem baixas temperaturas para temperaturas em torno e acima
porte de nutrientes. seu crescimento; o crescimento dos 85°C. Há apenas três gêneros
A escolha adequada de um con- ótimo se dá abaixo de 15ºC. de bactérias hipertermófilas:
servante deve ser feita com base Algumas espécies marinhas toleram Aquifex, Thermocrinis e Thermotoga.
em alguns fatores, tais como o tipo temperaturas negativas, uma vez que A bactéria Thermotoga marítima
de microrganismo a ser inibido, a a água do mar permanece líquida habita solos oceânicos aquecidos
facilidade de manuseio, o impacto em temperaturas abaixo de 0°C. Tais a 85ºC por atividade vulcânica.
no paladar, o custo e a sua eficácia. organismos morrem quando expostos Não se conhecem microrganismos
A eficácia de um conservante pode à temperatura ambiente. Sua adaptação eucarióticos termófilos ou
ser influenciada pela presença de a baixas temperaturas é devido ao alto hipertermófilos. As enzimas dos
outros inibidores do crescimento de conteúdo de ácidos graxos insaturados organismos hipertermófilos - enzimas
microrganismos como sal, vinagre e em suas membranas. Estas moléculas hipertermofílicas - apresentam
açúcar, pelo pH e composição do pro- permanecem fluidas em temperaturas propriedades de estrutura e
duto, pelo teor de água do alimento nas quais membranas contendo ácidos função excepcionais de alta termo-
e pelo nível inicial de contaminação, graxos saturados não são funcionais. A estabilidade e atividade ótima
seja do alimento ou ambiental (li- bactéria Bacillus globisporus não cresce em temperaturas acima de 70ºC.
gados às condições de processo e às em temperaturas acima de 20°C. Algumas dessas enzimas são ativas
instalações). 3. Psicrófilas facultativas: em temperaturas que atingem 115ºC.
Não existe conservante que seja apresentam crescimento ótimo em Tanto enzimas termofílicas quanto
eficaz para todos os tipos de ali- temperaturas abaixo de 20ºC, mas hipertermofílicas não funcionam
mentos. O número de conservantes podem crescer, embora mais lentamente, adequadamente sob temperaturas
ADITIVOS & INGREDIENTES
permitidos é bastante reduzido e em temperaturas de refrigerador e abaixo de 40ºC.
não sofreu alterações nos últimos têm alta probabilidade de contaminar e Nenhuma espécie bacteriana pode
anos. A definição de conservantes estragar produtos resfriados, tais como tolerar a faixa inteira de temperatura
alimentícios é bastante simples: alimentos e sangue. em qualquer uma dessas categorias
são substâncias que prolongam o 4. Termófilas: bactérias cujas e muitas espécies toleram faixas
tempo de conservação dos gêneros taxas de crescimento ótimo estão de temperatura que se sobrepõem
alimentícios, protegendo os mesmos entre 50ºC e 60ºC; são encontradas entre uma categoria e outra. Nenhum
de alterações decorrentes de micror- em pilhas de adubo orgânico. Algumas psicrófilo sobrevive no corpo humano.
ganismos ou enzimas. A legislação
50

10. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
européia menciona junto com os con- magnésio. O uso de cloreto de sódio que inibem o crescimento tanto de
servantes (E200-E297), os antioxi- é limitado pelo seu efeito direto no bactérias quanto de fungos, além
dantes (E300-E399) e a irradiação paladar dos alimentos. de existirem relatos sobre a inibição
(ionização) dos alimentos. Os antioxi- A classe de conservantes mais da germinação e do crescimento de
dantes também são substâncias que utilizada é a dos ácidos orgânicos e esporos de bactérias.
prolongam o tempo de conservação seus derivados (sais, ésteres, etc.), Em solução, os ácidos ocorrem
dos gêneros alimentícios, porém, embora outras classes sejam, tam- em equilíbrio entre os estados dis-
protegendo os mesmos das alterações bém, amplamente utilizadas, como sociado e não dissociado, em função
provocadas pela oxidação tais como a de sulfitos e a dos nitritos/nitratos. do pH. Com a redução do pH, a con-
a rancidez das matérias graxas e as centração de ácidos não dissociados
modificações de cor. Os ácidos aumenta. O pK é definido como o
O conservante mais antigo é o clo- Os ácidos como aditivos alimen- valor de pH no qual as concentrações
reto de sódio. Ele foi usado durante tícios servem a um duplo propósito, das formas dissociada e não disso-
séculos para prevenir a deterioração como acidulantes e como conser- ciada de um ácido são iguais. Assim,
de alimentos. Peixes, carnes e ve- vantes. O ácido fosfórico é usado abaixo do pK, predomina a forma não
getais foram preservados com sal. em refrigerantes para reduzir o pH. dissociada, enquanto acima do pK,
Hoje, o sal é usado principalmente O ácido acético é usado para prover a forma dissociada é predominante.
em conjunto ou combinação com o sabor azedinho em maionese e Os ácidos orgânicos são geral-
outros métodos de processamento. molhos de salada. Uma função seme- mente fracos, ou seja, tem baixo
A atividade antimicrobiana do sal lhante em uma variedade de outros pK. Sua atividade antimicrobiana
esta relacionada com sua habilida- alimentos é obtida através de áci- depende não apenas da concentração
de em reduzir a atividade de água dos orgânicos, tais como os ácidos de íons H+, mas, também, do efeito
(Aw), e isto influencia o crescimento cítrico, tartárico, málico, láctico, inibitório do ácido não dissociado,
microbiano. O sal tem as seguintes succínico, adípico e fumárico. As que geralmente é hidrofóbico, o que
características: produz um efeito propriedades de alguns desses ácidos favorece sua penetração através das
osmótico, limita a solubilidade do estão listadas na Tabela 3. membranas plasmáticas. Dentro da
oxigênio, modifica o pH; os íons Os ácidos orgânicos constituem célula, em pH mais alto, a molécu-
de sódio e cloro são tóxicos, e o sal a classe de conservantes mais utili- la se dissocia, liberando ânions e
contribui para a perda de íons de zada em alimentos. São compostos prótons que não podem atravessar
TABELA 3 – PROPRIEDADES DOS ÁCIDOS ORGÂNICOS
Ácido Glucona
Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido
fumári- delta
Acético adípico cítrico láctico málico tartárico
co lactona
CH3COOH COOH COOH HOOCCH
HOOCCH O C
HOOCCH CH3 COOH COOH
CH2 CH2 HCCOOH
HCCOOH
HCCOOH HCOH H C OH OH C H H C OH
COOH HOCH O COOH CH2 HO C H
CH2 HO C
HCOH COOH COOH
Estrutura CH2
CH2
COOH HC
CH2OH
CH2
COOH
Fórmula empírica C₂H₄O₂ C₆H₁₀O₄ C₆H₈O₇ C₄H₄O₄ C₆H₁₀O₆ C₃H₆O₃ C₄H₆O₅ H₃PO₄ C₄H₆O₆
Solução Solução
Líquido
Fórmula física Cristalina Cristalina Cristalina Cristalina aquosa Cristalina aquosa Cristalina
Oleoso
85% 85%
Peso molecular 60,05 146,14 192,12 116,07 178,14 90,08 134,09 82,00 150,09
Peso equivalente 60,05 73,07 64,04 58,04 178,14 90,08 67,05 27,33 75,05
ADITIVOS & INGREDIENTES
Sol. em água
∞ 1,4 181,00 0,63 59,0 ∞ 144,0 ∞ 147,0
(g/100mL sol.)
Constantes de ionização
2,5 x 10-⁴
K₁ 8 x 10-⁵ 3,7 x 10-⁵ 8,2 x 10-⁴ 1 x 10-3 (gluconic 1,37 x 10-⁴ 4 x 10-⁴ 7,52 x 10-3 1,04 x 10-3
acid)
K₂ 2,4 x 10⁶ 1,77 x 10-⁵ 3 x 10-⁵ 9 x 10-⁶ 6,23 x 10-⁸ 5,55 x 10-⁵
K₃ 3,9 x 10-⁶ 3 x 10-¹3
52

11. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
de volta a membrana plasmática, É um ácido natural que se forma no Por conferir um gosto forte e
ficando acumuladas na célula. Assim, vinagre mediante a ação da bactéria apimentado, o que corresponde a um
o efeito antimicrobiano de ácidos Acetobacter. Os sais de sódio e cálcio: impacto sensorial negativo, seu uso
fracos é, geralmente, favorecido por diacetato de sódio e cálcio, e ácido é restringido a certos produtos; seus
baixo pH, que favorece o estado não dihidroacético são alguns dos anti- maiores mercados como conservante
dissociado da molécula. microbianos mais velhos, utilizados alimentício são bebidas a base de
A inibição do crescimento microbia- em alimentos. Apenas a Acetobacter, frutas, sidra, bebidas carbonatadas
no por ácidos fracos tem sido atribuída as bactérias láticas e as bactérias e pepinos em conserva. Também é
a várias causas: rompimento de mem- butírico ácidas são tolerantes ao usado em saladas de fruta, geléias,
branas, estresse associado ao pH intra- ácido acético. Inibe bem as Bacillus, doces, margarinas, balas, tortas de
celular e acúmulo de ânions tóxicos. Clostridium, Listeria, Salmonella, fruta, molhos, etc. A dosagem habi-
A maior vantagem do uso de áci- Staphylococcus aureus, Pseudomonas, tual é de 0,05 a 0,1 %.
dos orgânicos como conservantes é a E. coli e Campylobacter. Os fungos Embora não apresentem efeitos
melhor aceitação, que pode resultar são mais resistentes do que as bac- tóxicos agudos ou sub-crônicos, o
do aumento de acidez em alguns térias; os fungos sensíveis são os ácido benzóico e seus sais apresen-
produtos. Por outro lado, sua prin- Aspergillus, Penicillium, Rhizopus e taram em estudos de toxicidade crô-
cipal limitação é pelo fato de serem Sacharomyces. nica possíveis efeitos clastogênicos e
efetivos apenas a baixos valores de O ácido acético também é usado teratogênicos. Isto levou a Comissão
pH, o que compromete sua aplicação para estabilizar a acidez dos ali- Científica Alimentar da CEE a deter-
em alimentos de baixa acidez. Em mentos e como diluente para certas minar uma DDA (ADI) temporária de
contraste, alguns ésteres de ácidos substâncias corantes. A dosagem 5mg/kg de peso corporal. Em casos
orgânicos (como os ésteres do ácido recomendada é de 0,1 a 5%. raros e isolados, foram observadas
para-hidroxibenzóico, ou parabenos) reações de intolerância tais como
são efetivos em um espectro de pH O ácido benzóico. urticária e asma.
mais amplo, o que possibilita seu Foram os primeiros conservantes
uso em produtos de baixa acidez, permitidos pelo FDA. Em função de O ácido láctico.
nos quais os ésteres tem encontrado seu baixo custo, o ácido benzóico e O ácido láctico e seus sais, os
aplicação crescente. Na maioria das seus sais (Na e K) são os conservantes lactatos de sódio ou de potássio,
aplicações, os ácidos orgânicos são alimentícios mais usados. Seus sais atuam como agentes bacterios-
predominantemente biostáticos e são inibidores das enzimas digestivas táticos que aumentam o tempo
não biocidas. São utilizados, princi- pepsinas e tripsinas. Ocorre de forma de latência dos microrganismos
palmente, para inibir o crescimento natural em muitos tipos de bagas, e/ou diminuem sua taxa de cres-
de bolores e leveduras, embora pos- ameixas e algumas especiarias. Em- cimento. Agem diretamente sobre
sam, também, apresentar alguma bora o ácido benzóico não dissociado o metabolismo bacteriano por aci-
atividade contra bactérias. seja o agente antimicrobiano mais dificação intracelular, interferindo
Os ácidos orgânicos de maior efetivo, usa-se preferencialmente o na transferência transmembranária
atividade antimicrobiana são o pro- benzoato de sódio, porque o ácido de prótons, inibindo o mecanismo
piônico, o sórbico e o benzóico, sen- benzóico é pouco solúvel em água de retroação e tendo ação quelante
do, geralmente, aplicados a alimentos (0,27% a 18°C) e o benzoato de só- nos cátions divalentes essenciais
em níveis de centenas a milhares de dio é mais solúvel (66,0 g/100 ml a ao crescimento de patógenos. De
mg/kg. O ácido acético é bem menos 20°C). Como todos os conservantes outro lado, os lactatos abaixam a
efetivo, sendo geralmente aplicado orgânicos, sua eficiência depende do atividade da água, o que contribui a
em concentrações muito maiores. Os pH; com um pKa de 4,2, apresenta bloquear o desenvolvimento bacte-
ácidos cítricos e lácticos, ainda me- eficiência ótima para uma faixa de pH riano, aumentando assim o tempo
nos efetivos, são geralmente usados de 2,5 a 4,0; perde boa parte de sua de conservação. Numerosos estudos
mais com a função de acidulantes ou eficiência em pH>4,5. Quanto mais mostraram recentemente o efeito
aromatizantes do que propriamente baixo o pH do alimento a ser conser- inibidor dos lactatos contra um
como conservantes. vado, menor é a concentração de ácido certo número de microrganismos
ADITIVOS & INGREDIENTES
benzóico necessária para a ação con- patógenos (Salmonella, Listeria,
O ácido acético. servante. Esse bactericida e fungicida, Staphylococcus, Clostridium). Eles
A ação preservativa do ácido acéti- efetivo somente em meio levemente ainda possuem uma função de
co na forma de vinagre foi reconheci- ácido, é usado em muitos casos em exaustor de sabor.
da desde a mais remota antiguidade. combinação com outros conservantes. Conservante de alimentos, os
O ácido acético e seus compostos Ao contrário do ácido sórbico é ativo lactatos atuam como agente sinérgi-
não têm somente ação preservativa, contra os lactobacilos o que impede co dos antioxidantes, acidulantes e
mas funcionam como seqüestrantes, seu uso em produtos fermentados, saborizantes.A dosagem normalmen-
acidulantes e agentes flavorizantes. como iogurtes, por exemplo. te usada está na faixa de 0,05 a 2 %.
53

12. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
O ácido p-hidroxibenzóico. apresenta no estado natural, como satilidade, quanto ao largo espectro
Publicações européias informa- um dos produtos da digestão da de microrganismos cujo crescimento
ram sua utilização como conservante celulose pelas bactérias que residem eles inibem, a variedade de produtos
em alimentos a partir de 1932. De- no rúmen dos animais herbívoros. alimentícios cujo frescor eles prote-
vido ao seu gosto desagradável esses A fermentação do material vegetal gem, e o efeito quase nulo sobre o
produtos não têm mais um papel de ingerido no rúmen é um processo sabor de alimentos de pouco gosto
destaque como conservantes alimen- anaeróbico que converte os carboi- ou sabor bastante suave. Outra van-
tícios, mas são usados largamente em dratos celulósicos em ácidos graxos tagem no seu uso é a seletividade da
produtos farmacêuticos e cosméticos de cadeia curta (ácido acético, ácido ação antimicrobiana exercida pelos
como conservantes. propiônico e butírico, principalmen- sorbatos. Tecnicamente, ele encon-
Os parabenos foram um dos pri- te). A atividade depende, novamente, tra nas células dos microrganismos
meiros conservantes a serem aceitos do pH na substância a ser preservada, diversos pontos de ataque, como por
pelo FDA; são ésteres de alquila de sendo a forma não dissociada a mais exemplo, as enzimas do metabolis-
ácido para-hidrobenzóico. Atuam em ativa (11 a 45 vezes mais do que a mo dos carboidratos e do ciclo dos
uma faixa de pH de 3 a 8, sendo mais dissociada). Apresentam idêntica efi- citratos. Ao contrário de seu sal, o
ativos em pH baixo. Metil, propil e cácia contra os microrganismos e são sorbato de potássio, o ácido sórbico
heptil parabenos são colocados direto bastante eficazes contra bolores, po- é dificilmente solúvel em água.
no alimento. Etil e butil são autoriza- rém têm pouca ação contra a maioria O ácido sórbico e seus sais são
dos somente em alguns países. das bactérias e não apresentam efeito fornecidos ao mercado de forma
Eles não são voláteis nem hi- contra as leveduras, nas quantidades altamente refinada, em pó ou gra-
groscópicos. A sua solubilidade em recomendadas para uso em alimen- nulado, de cor branca. A forma ácida
água depende da natureza do grupo tos. Os propionatos são bastante possui maior poder antimicrobiano
alquila; maior é o comprimento de usados na indústria de panificação e os sais propiciam uma maior so-
sua cadeia, menor será a solubilida- devido a sua pouca atuação contra os lubilidade. Assim, quando usado na
de. Eles diferem do ácido benzóico fermentos biológicos. Normalmente, forma de sal, a potência em termo
pelo fato de terem uma atividade usa-se o propionato de cálcio nos de equivalência de peso, cai para
antimicrobiana tanto em meio ácido produtos salgados e o propionato de cerca de 75%, ou seja, para manter
quanto alcalino. sódio nos produtos doces. o mesmo poder conservante, serão
A atividade antimicrobiana dos Não mostram nenhuma toxicida- necessárias quatro partes de sorbato
parabenos é proporcional ao compri- de aguda nem sub-crônica, porém de potássio para substituir três partes
mento da cadeia do grupo alquila, ca- foram temporariamente interdita- de ácido sórbico. Em geral, o ácido
racterística esta indesejável do ponto dos na Alemanha e na Áustria como sórbico ou o sorbato de potássio são
de vista de solubilidade em água. conservantes alimentícios, antes de eficazes na maioria dos alimentos
Por esta razão, os ésteres de ácido serem readmitidos em função das em concentrações entre 0,05 e 0,3%.
p-hidroxibenzóico de PM menor são Diretivas Européias. A dosagem de Mesmo quando usado nas maiores
os mais utilizados. Já a ligação éster ácido propiônico recomendada não é concentrações, o efeito no gosto é
é estável a hidrólise em temperatura fixada. Não existe limite de concen- quase imperceptível. Em princípio,
de esterilização, característica dese- tração nestes produtos e deve então maior é a concentração, mais tempo
jável. Os parabenos são mais ativos obedecer as BPF (GMP); as concen- o crescimento microbiano será inibi-
contra mofos e leveduras do que con- trações são normalmente menores do. Quando a exposição à contamina-
tra bactérias, e mais ativos contra as que 0,4%. ção microbiana é maior (produto em
bactérias gram-positivos do que con- embalagens freqüentemente aberto
tra as gram-negativos. Eles são muito O ácido sórbico. ou produto que por natureza são mais
usados em bolos de frutas, recheios O ácido sórbico é um ácido graxo sensíveis aos ataques microbianos)
de frutas e doces de confeiteiro em insaturado (ácido hexa-2,4-dienóico), é necessário um maior nível de pre-
geral. Parabenos de metila e propila presente de forma natural em alguns servação. Maiores níveis de sorbatos
são usados em refrigerante. A com- vegetais, mas fabricado para seu uso são necessários em produtos de shelf
binação de vários parabenos pode, às como aditivo alimentar por síntese life muito longo que possuem um
ADITIVOS & INGREDIENTES
vezes, ser utilizada em produtos do química. O ácido sórbico é um ácido certo teor de umidade ou condições
mar, extratos aromáticos ou molhos monocarboxílico. Sua eficácia como de refrigeração precárias. Em regra
para saladas. conservante e sua segurança fisiológi- geral maiores níveis de sorbatos são
ca foram exaustivamente estudadas. necessários quando o teor em umida-
O ácido propiônico. Os sorbatos são aprovados como de é alto, a temperatura ambiente é
Ainda chamado de propanóico conservantes alimentícios em quase quente ou a exposição à contamina-
pela nomenclatura IUPAC (Inter- todos os países do mundo. ção é freqüente. Um nível mais baixo
national Union of Pure and Applied Como conservantes, os sorbatos é suficiente quando o pH é baixo.
Chemistry) é um ácido graxo que se são únicos, tanto em termo de ver- Quando usado em produtos cujo
54

13. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
pH é ligeiramente ácido (pH 5,5- mostram nenhum sinal de toxicida- de nitrosaminas em certos produtos
6,0) os sorbatos são os agentes con- de aguda, subaguda e crônica. Por cárneos curados. Esses níveis estão
servantes mais eficazes contra um outro lado, o ácido sórbico apresenta na faixa dos ppm ou ppb e, como os
amplo espectro de deteriorações por somente baixo potencial alergizante. processos analíticos são difíceis, o
microrganismo; nestes casos são niti- Ainda existem outros ácidos ali- quadro de ocorrência de nitrosami-
damente superiores aos benzoatos e mentícios tais como os ácidos cítrico, nas não estão ainda totalmente claro.
propionatos. A eficácia dos sorbatos caprílico, málico, fumárico e outros, Foram encontradas nitrosa-
aumenta com o aumento da acidez. porém apresentam baixa atividade minas, especialmente a dimetil-
Acima de um pH 4,0 os sorbatos são antimicrobiana e são mais utilizados nitrosamina, em amostras de carnes
mais efetivos que o benzoato de sódio como flavorizantes. curadas, em concentrações de al-
ou o propionato de sódio ou de cálcio. guns μg/kg (ppb). As nitrosaminas
A pH 2,5 até 3,0 os sorbatos são ain- Os nitritos e nitratos estão normalmente presentes em
da, de certa forma, mais efetivos que De sódio e de potássio, são espe- alimentos como resultado de deter-
o benzoato de sódio como inibidor de cialmente usados em sal de cura em minados métodos de processamen-
leveduras e mofos, e duas vezes mais mistura com cloreto de sódio onde to que promovem a sua formação.
potente que os propionatos. Os sor- são injetados na forma de solução Um exemplo é a atomização (spray
batos apresentam a maior eficiência em pernis, palhetas e outros produ- drying) do leite. Modificações apro-
quando usado com pH inferior a 6,0. tos cárneos. A adição de nitritos e priadas no processo podem reduzir
Mesmo assim, eles funcionam até nitratos em carne e derivados está drasticamente os níveis de nitrosa-
pH de 6,5, mas são relativamente também associada à obtenção de minas. Ainda são necessárias muitas
ineficientes a partir de pH de 7,0 e cor, sabor e textura, além de servir pesquisas adicionais para estabele-
superiores. como antioxidante. Reagem com o cer o por que das nitrosaminas esta-
O crescimento de muitos mi- pigmento da carne, a mioglobina, rem somente presentes em algumas
crorganismos é estimulado por para formar a cor característica da amostras, bem como a importância
temperaturas mornas ou quentes. carne curada (nitromioglobina). toxicológica dessas nitrosaminas
Conseqüentemente, uma conser- Apesar do perigo de toxidade pela nesses níveis. De qualquer forma,
vação adequada deve levar o fator formação da metahemoglobina e ainda não se encontrou nenhuma
temperatura em consideração. Um das nitrosaminas, nitratos e nitritos substituição satisfatória para o
produto alimentício pode ser esteri- são muito importantes para o pre- nitrito na produção de produtos
lizado depois de embalado e colocado paro de produtos curados, porque cárneos curados, como presunto e
para distribuição em prateleira, mes- ajudam a evitar o crescimento do toucinho. O ADI de nitrito foi fixado
mo assim ele poderá ainda necessitar Clostridium botuliniun, fator im- em 60mg.
de refrigeração e conservante se for portante na segurança de produtos
usado pelo consumidor mais de uma cárneos curados. Os sulfitos
vez, após aberto. Mesmo nos produtos Acredita-se que tanto os nitratos O dióxido de sulfito e os sulfitos
refrigerados, ainda é aconselhável como os nitritos possuem uma ação foram, por muito tempo, usados
usar um conservante do tipo sorbato antimicrobiana. O nitrito não evita como preservativos; ambos servindo
para inibir uma potencial contamina- a germinação dos esporos (apenas como substância antimicrobiana e
ção bacteriana. concentrações muito altas inibem como antioxidante. O seu uso como
No setor dos alimentos proces- a germinação dos esporos), mas conservantes em vinhos, data de an-
sados, os principais campos de apli- evita o crescimento dos esporos tes dos tempos romanos. O dióxido de
cações são os cremes e margarinas, germinados, inibindo a multiplica- enxofre é um gás que pode ser usado
os molhos e maioneses, os queijos, ção das células vegetativas. É mais na forma comprimida, em cilindros.
os produtos de pesca, os produtos ativo em anaerobiose. O nitrato, por É líquido sob pressão de 3,4 atm e
cárneos e embutidos diversos, as con- exemplo, é usado na produção do pode ser injetado diretamente em
servas e verduras ácidas, os produtos queijo tipo Gouda para prevenir a líquidos. Também pode ser usado
derivados de frutas, os produtos de formação de gás por bactérias que para preparar soluções em água ge-
panificação e confeitaria, e os produ- formam ácido butírico lada. Dissolve-se para formar ácido
ADITIVOS & INGREDIENTES
tos de baixa caloria (pela maior quan- A maior preocupação quanto sulfuroso. Ao invés de soluções de
tidade de água que eles costumam ao uso de nitritos vem de possíveis dióxido de enxofre, podem ser usa-
conter, há uma tendência natural em reações das aminas secundárias que dos alguns tipos de sulfitos, porque
decompor-se mais facilmente). poderiam reagir e formar nitrosami- quando dissolvem em água, todos
O organismo humano metaboliza nas. As nitrosaminas são poderosos produzem SO2 ativo.
o ácido sórbico da mesma forma agentes carcinógenos e poderiam O sulfito mais amplamente usado
que os ácidos graxos insaturados também ser mutagênicos bem como é o metabissulfito de potássio. Na
(β-oxidação). Esse ácido e seus sais, teratogênicos. Na realidade, pode prática, um valor de 50% de SO2 ativo
incluindo o sorbato de cálcio, não se formar quantias muito pequenas é usado. Quando o dióxido de enxofre
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