A água desempenha um papel crucial no crescimento microbiano dos alimentos, exercendo uma influência direta sobre sua conservação. A forma como a água está presente em um alimento, seja como água ligada ou água livre, pode determinar sua disponibilidade para reações químicas e microbiológicas, afetando sua qualidade e segurança alimentar. No contexto da produção de embutidos e dos produtos cárneos, o controle preciso da atividade de água é fundamental para garantir a estabilidade e a qualidade dos produtos cárneos, protegendo contra a proliferação de microrganismos indesejados e assegurando a conformidade com os padrões regulatórios.
Ao compreendermos a importância do controle da atividade de água na conservação de alimentos, podemos implementar estratégias eficazes em nossos processos de produção.
A capacidade de ajustar a atividade de água por meio da manipulação dos teores de umidade e da adição de solutos como sal e açúcar nos permite criar ambientes menos favoráveis ao crescimento microbiano, garantindo a segurança e a qualidade dos produtos cárneos. Neste artigo, exploraremos em detalhes o impacto da atividade de água na conservação dos produtos cárneos, destacando sua importância na garantia da segurança alimentar e na otimização dos processos industriais.
Atividade de Água na Conservação de Alimentos: Conceitos e Estratégias de Controle dos Produtos Cárneos
A água está distribuída de duas formas nos alimentos: água ligada (ou imobilizada) e água livre. A água ligada está fortemente presa ao substrato e não está disponível como solvente para as reações químicas, microbiológicas ou enzimáticas no alimento. Já a água livre é a que se mantém no substrato unicamente por forças superficiais e pode ser utilizada como solvente nestas mesmas reações. Ela pode ser facilmente removida por processos como desidratação ou secagem. Quase todas as modificações observadas na capacidade de retenção da água (CRA) das proteínas cárneas são devidas às modificações experimentadas pela água livre.
A atividade de água (aw) pode ser reduzida quando há o aumento da concentração de solutos na fase aquosa do alimento, seja pela remoção de água, imobilização da água ou adição de sólidos, como sal, açúcar e derivados.
A atividade de água influencia diretamente o crescimento microbiano. A maioria do crescimento microbiano é impossível quando a aw é menor que 0,90, pois bolores e leveduras são inibidos na faixa de aw 0,80-0,88. Em carne fresca, a atividade de água é superior a 0,985, ideal para o crescimento da maioria das bactérias, fungos e leveduras.
Para reduzir a aw na formulação de produtos industrializados, é fundamental avaliar a relação U/P (umidade/proteína) das matérias-primas, reduzir o conteúdo de água adicionada, aumentar a concentração de açúcar e sais (sendo o cloreto de sódio o mais efetivo), elevar o teor de gordura da formulação e adicionar regulador de acidez (lactato de sódio ou potássio). Lembrando que proteínas vegetais e amidos têm pouca ou nenhuma influência na redução da atividade de água.
Tecnologia e Controle da Atividade de Água na Produção de Embutidos dos Produtos Cárneos
O controle da atividade de água é essencial na fabricação de embutidos e produtos cárneos, garantindo segurança e qualidade. O tratamento térmico aplicado em produtos embutidos em tripas impermeáveis (plásticas), como a mortadela, tem baixa influência na aw final do produto. A análise realizada na massa antes de embutir é um bom parâmetro para atender a aw preconizada, segundo os estudos realizados pelo ITAL/ Unicamp em 2015, que resultaram na publicação do Ofício Circular nº 005/2015/CGI/Dipoa/DAS (BRASIL, 2015).
Nesse documento, estão estabelecidos os parâmetros mínimos para a comercialização de produtos dessa categoria em temperatura ambiente, com uma vida útil máxima de 60 dias, e uma atividade de água máxima permitida de 0,955. Além disso, as empresas devem apresentar um plano de HACCP e um estudo que comprova a eficácia do processo térmico, garantindo uma redução mínima de 6 ciclos logarítmicos do micro-organismo de referência (Enterococcus faecium / Streptococcus D).
Para produtos sem envoltórios ou com envoltórios permeáveis, e que sofrem manipulação pós tratamento térmico, como linguiças cozidas, bacon e salsichas, não há ainda um valor preconizado definitivo para a atividade da água. No entanto, para atender seu shelf-life e conservação, esse é um ponto de partida. Nestes casos, processos térmicos e de resfriamento podem auxiliar na redução de atividade de água, eliminando parte da água contida no produto.
Entendendo a Relação entre Teor de Umidade e Atividade de Água em Alimentos
O teor da água livre é expresso como atividade de água, variando de 0 a 1 (água pura). A atividade de água (aw) é calculada pela relação entre duas pressões de vapor de água: a que está em equilíbrio com o alimento (P) e a da água pura (P0) à mesma temperatura, conforme a equação: aw = P/Po.
Por outro lado, o teor de umidade mede a quantidade de água do alimento em relação à quantidade total do alimento, expressa em % (porcentagem), variando de 0 a 100. Este valor determina a quantidade de água nos alimentos e ingredientes e está associado a atributos sensoriais e rendimento. No entanto, o valor do teor de umidade não indica como a água está distribuída, sendo essa função atribuída ao teor de água livre, ou seja, atividade de água que varia de 0 a 1 e representa a água disponível que pode reagir aos microrganismos.
Produtos com diferentes teores de umidade podem apresentar valores de atividade de água similares e vice-versa. Por exemplo, a carne fresca tem um teor de umidade de cerca de 70%, e uma atividade de água de 0,985, enquanto o pão, com um teor de umidade baixo de aproximadamente 40%, possui uma atividade de água de cerca de 0,96, próxima à da carne.
Confira na tabela abaixo exemplos de teor de umidade e atividade de água em diversos alimentos.
Teor Umidade e Atividade de água em Alimentos e Produtos Cárneos
ªPressão de vapor do gelo dividida pela pressão de vapor d´água. Adaptada de Troller e Christian (1978), Van den Berg (1986) e Brenndorfer et. al (1995)
A análise de atividade de água é uma medida simples, realizada com um equipamento específico para essa finalidade. A amostra é inserida em um pequeno dispositivo (câmara hermética), na qual a água livre interage com a atmosfera, umidificando-se ou não, até alcançar o equilíbrio. Durante todo o processo, a temperatura é mantida constante, e é fundamental garantir que a condensação do vapor não influencie na leitura do valor, que é obtida através dos sensores eletrolíticos do equipamento.
Técnicas Combinadas para Conservação de Alimentos: Estratégias Além da Redução de Água
Para retardar a deterioração de um alimento, utilizam-se métodos combinados, tais como secagem ou desidratação, adição de solutos, controle de pH e métodos térmicos (conservação por frio ou calor). Isso porque, somente a redução de água livre não é suficiente para prolongar a vida-de-prateleira de um produto.
Além disso, os alimentos precisam de certa quantidade de água livre para que os atributos como maciez, suculência, mastigabilidade, entre outros estejam presentes e agradem o paladar do consumidor. Normalmente, a redução da aw é combinada com o uso de aditivos, como antioxidantes, ácidos para diminuição de pH, espessantes, estabilizantes e emulsionantes, juntamente com barreiras externas como embalagens, temperatura de armazenamento e estocagem.
Na tabela abaixo, é possível verificar a atividade de água de alguns produtos cárneos.
Alimento Atividade de água (aw) Carne bovina/ suína >0,985 Presunto Cozido ≥0,98 Frango 0,96-0,98 Charque 0,92 Salame <0,91 Peixe Fresco ≥0,98
Os microrganismos também requerem uma atividade de água mínima para crescimento e desenvolvimento. Se o microrganismo alvo do processo ou conservação for identificado, avalie a atividade de água, juntamente com outras barreiras de conservação.
| Microorganismo | Atividade de água (mín) |
|---|---|
| E.coli, Achromobacter | 0,96 |
| Salmonella, Clostridium | 0,95 |
| Lactobacillus | 0,94 |
| Rhizopus | 0,92 |
| Maioria das leveduras | 0,88 |
| Staphylococcus | 0,86 |
| Maioria dos bolores | 0,80 |
| Bactérias halofílicas | 0,75 |
| Leveduras osmofílicas | 0,62 |
Tecnologia DoreRED: Estabilização de Alimentos com Eficiência e Qualidade
Na Doremus, desenvolvemos o produto DoreRED (código 5136), que auxilia na redução de atividade de água. O DoreRED é composto por agentes reguladores de acidez e umectantes. Trata-se de um produto líquido que, ao ser digerido no organismo, é metabolizado como carboidrato, sem, contudo, elevar os níveis de glicemia ou servir como substrato para microrganismos. Possui odor suave e apresenta as seguintes propriedades principais:
- Não interfere no sabor final do produto;
- Fácil manuseio;
- Reduz a atividade de água;
- Regula a acidez do produto final;
- Estável à temperatura ambiente;
- Aplicação a partir de 4%;
- Não requer o uso do lactato de sódio.
O DoreRED, aplicado em mortadela na concentração de 4%, teve sua eficácia comprovada no parâmetro de atividade de água em comparação ao produto padrão, que utiliza 3% de lactato de sódio. Além disso, não apresenta alterações de sabor, odor ou textura nas avaliações sensoriais realizadas.
O gráfico abaixo apresenta os valores de atividade de água em diferentes lotes de mortadela conservada à temperatura ambiente:
Ao final de 60 dias, o produto contendo DoreRED foi submetido a análises microbiológicas, não apresentando deterioração ou contagens elevadas.
| Análises | Produto com DoreRed |
|---|---|
| Contagem bactéria aeróbias totais | 2,6 x 10² UFC/g |
| Bolores e Leveduras | < 100 UFC/g |
| Clostrídios Sulfito Red. a 46ºC | < 10 UFC/g |
| Bactérias Láticas | < 10 UFC/g |
| Listeria Monocytogenes | Ausente em 25g |
Teste semelhante foi realizado para linguiça tipo calabresa cozida, com a amostra controle contendo 3% de lactato de sódio e a amostra teste contendo 4% de DoredRED.
No caso da linguiça tipo calabresa cozida, embora não haja uma atividade de água definida, o maior desafio para sua conservação é a contaminação pós-processamento causado por bactérias láticas, cuja maioria tem sua ação inibida com aw abaixo de 0,94. Os resultados obtidos encontram-se na tabela abaixo:
| Linguiça tipo Calabresa | Atividade de água |
|---|---|
| Controle - (3% de lactato de sódio) | 0,951 |
| Teste - (4% de DoreRED) | 0,933 |
Melhore a Qualidade e Segurança dos Produtos Cárneos com as Soluções Doremus
Em suma, a análise da atividade de água é uma ferramenta crucial na indústria alimentícia para garantir a segurança e a qualidade dos produtos. Por meio dessa medida simples, podemos entender melhor como a água está disponível nos alimentos e como isso afeta o crescimento microbiano, a estabilidade e a textura dos produtos. Com essa compreensão, os fabricantes podem implementar estratégias eficazes de conservação e melhorar seus processos de produção.
No entanto, é importante destacar que a análise da atividade de água é apenas um aspecto do controle de qualidade e segurança alimentar. É essencial combiná-la com outras medidas de controle, como o controle de temperatura, o uso de aditivos adequados e práticas de higiene rigorosas, para garantir a produção de alimentos seguros e de alta qualidade.
Se você deseja obter mais informações sobre como a Doremus pode te auxiliar a beneficiar sua produção alimentícia ou deseja orientação especializada, entre em contato conosco. Nossos especialistas estão disponíveis para fornecer assistência personalizada e ajudá-lo a alcançar os mais altos padrões de segurança e qualidade em seus produtos.
Engenheira de Alimentos formada pela Universidade Federal de Santa Catarina
Gerente de P&D – Divisão Cárneos.