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O papel dos aditivos na toxicologia dos alimentos

Os alimentos são necessários para a saúde e sobrevivência, fornecendo a energia e os nutrientes necessários, e os consumidores esperam que sejam seguros para consumo.

Um conceito importante na garantia de um alimento saudável é o dos “perigos”, que podem ser de origem biológica, química ou física. Entre os perigos de origem biológica estão os microrganismos (protozoários, fungos, bactérias e vírus), considerados as principais causas de contaminação de alimentos.

Centenas de gêneros e espécies de microrganismos podem contaminar os alimentos. Os comercialmente esterilizados e acondicionados em embalagens metálicas ou de vidro podem sofrer deterioração microbiológica se o tratamento térmico for insuficiente, ou quando ocorrerem falhas na hermeticidade da embalagem. Já nos produtos pasteurizados, as alterações microbiológicas dependem das características do alimento como meio de cultura, da carga microbiana sobrevivente ao tratamento térmico, de contaminações após o processamento e da temperatura de estocagem.

Durante anos, a tentativa e erro foi o único método utilizado para detectar a presença de substâncias tóxicas em alimentos. Hoje, a toxicologia moderna permite detectar quantidades extremamente pequenas de agentes tóxicos e de compreender detalhadamente os mecanismos de ação dessas substâncias tóxicas. Definida como o estudo dos efeitos adversos das substâncias químicas sobre os organismos vivos, a toxicologia fundamenta-se fortemente nos campos da química e biologia e busca uma compreensão detalhada dos efeitos tóxicos e dos meios para evitar ou reduzir a toxicidade.

Um dos meios utilizados para o fornecimento de alimentos seguros para consumo é o uso de aditivos. Existem duas classes de aditivos alimentares: os incidentais, que podem estar presentes em quantidades mínimas nos alimentos como resultado de alguma fase de produção, processamento, armazenamento ou acondicionamento; e os intencionais, que são adicionados intencionalmente aos alimentos a fim de desempenhar funções específicas. Nessa classe, encontram-se os conservantes, os agentes antimicrobianos e os antioxidantes, principais aditivos responsáveis por proteger os produtos alimentícios da deterioração e do crescimento de microrganismos.

Os conservantes impedem a deterioração dos alimentos causada pela ação de microrganismos ou pela oxidação. Podem ser definidos como substâncias que prolongam o tempo de conservação dos gêneros alimentícios, protegendo os mesmos de alterações decorrentes de microrganismos ou enzimas. A escolha adequada deve ser feita de acordo com o tipo de microrganismo a ser inibido, a facilidade de manuseio, o impacto no paladar, o custo e a sua eficácia.

A eficácia de um conservante pode ser influenciada pela presença de outros inibidores do crescimento de microrganismos, como sal, vinagre e açúcar, pelo pH e composição do produto, pelo teor de água do alimento e pelo nível inicial de contaminação, seja do alimento ou ambiental.

Alguns dos conservantes mais utilizados nos produtos alimentícios incluem o ácido sórbico e seus derivados, o ácido benzóico e seus sais, o ácido propiônico e seus sais, o dióxido de enxofre e seus derivados, os nitritos e nitratos, o ácido acético e acetatos, o ácido p-hidroxibenzóico e seus ésteres (parabenos), o ácido láctico e seus sais, e a nisina e a natamicina.

Os agentes antimicrobianos também são aditivos que inibem o crescimento de microrganismos.

Em se tratando de antimicrobianos, a maior ênfase é dada as bacteriocinas, definidas como peptídeos antimicrobianos que destroem ou inibem o crescimento de outras bactérias taxonomicamente relacionadas com a cepa produtora. Muitas bactérias ácido lácticas produzem uma grande diversidade de bacteriocinas, sendo a nisina a única bacteriocina reconhecida pela FDA e usada como conservante alimentar.

A atividade das bacteriocinas pode variar conforme a espécie bacteriana sensível e o ambiente em que se encontram. O potencial de aplicação de uma determinada bacteriocina pode ser predito por suas propriedades. Características como estabilidade à temperatura, pH e espectro de ação estão entre as mais importantes. Sua atividade no alimento pode ser afetada por diversos fatores, como por exemplo, mudança na solubilidade e na carga eletrostática das bacteriocinas; ligação das bacteriocinas aos componentes do alimento; inativação das bacteriocinas por proteases; mudanças na parede ou na membrana celular dos microorganismos-alvo como resposta a fatores ambientais.

Além das bacteriocinas, os agentes antimicrobianos naturais, que consistem em compostos com capacidade para inibir o crescimento de microrganismos, incluindo bactérias, vírus e fungos, constituem cada vez mais em uma nova forma de garantir uma alimentação segura, mantendo inalterada a qualidade dos alimentos.

No geral, os antimicrobianos são usados principalmente para inibir o crescimento de fungos e leveduras e sua ação depende, em grande parte, do pH. Quanto mais ácido o alimento, mais ativo é contra os microrganismos.

Um dos tipos mais comuns de deterioração de alimentos é a mudança indesejável da cor ou do sabor causada pelo oxigênio do ar (deterioração oxidativa). A oxidação causa alterações não apenas na cor ou no sabor, mas também diminui o valor nutricional dos alimentos e, as vezes, produz substâncias tóxicas. Visto que a maioria dos alimentos consiste, principalmente, em carboidratos, gorduras, proteínas e água, a deterioração microbiológica é um dos fatores mais importantes a ser considerado na conservação das porções de carboidratos e de proteína dos produtos alimentícios. No entanto, a oxidação, sobretudo a oxidação atmosférica, é o principal fator da degradação das gorduras e das porções gordurosas dos alimentos.

O método mais eficiente de impedir a degradação oxidativa é o uso de agentes antioxidantes, os quais podem ser classificados em naturais ou sintéticos.

Os antioxidantes naturais são moléculas presentes nos alimentos, em pequenas quantidades, que possuem a capacidade de interromper a formação de radicais livres, sendo capazes de reduzir a velocidade das reações de oxidação dos compostos lipídicos presentes em determinado produto. Os mais utilizados na indústria alimentícia são os tocoferóis, ácidos fenólicos e extratos de plantas, como alecrim e sálvia.

Os tocoferóis são considerados um dos melhores antioxidantes naturais, sendo amplamente aplicados como meio para inibir a oxidação dos óleos e gorduras comestíveis, prevenindo a oxidação dos ácidos graxos insaturados.

Os ácidos fenólicos caracterizam-se pela presença de um anel benzênico, um grupamento carboxílico e um ou mais grupamentos de hidroxila e/ou metoxila na molécula, que conferem propriedades antioxidantes. Funcionam como sequestradores de radicais e, algumas vezes, como quelantes de metais, agindo tanto na etapa de iniciação como na propagação do processo oxidativo.

Já entre os antioxidantes sintéticos, os mais utilizados na indústria de alimentos são o BHA, BHT, PG e TBHQ. A estrutura fenólica desses compostos permite a doação de um próton a um radical livre, regenerando, assim, a molécula do acilglicerol e interrompendo o mecanismo de oxidação por radicais livres.

O BHA é um antioxidante mais efetivo na supressão da oxidação em gorduras animais do que em óleos vegetais. O BHT possui propriedades similares ao BHA, porém, enquanto o BHA é um sinergista para propilgalatos, o BHT não é. O BHA age como sequestrante de radicais peróxidos, enquanto o BHT age como sinergista, ou regenerador de radicais BHA.

O PG é um éster do 3,4,5 ácido triidroxibenzóico. Possui concentração ótima de atividade como antioxidante e quando usado em níveis elevados pode atuar como pró-oxidante.

O TBHQ, em geral, é mais eficaz em óleos vegetais do que o BHA ou o BHT; em relação à gordura animal, é tão efetivo quanto o BHA e mais efetivo do que o BHT ou o PG. É considerado o melhor antioxidante para óleos de fritura, pois resiste ao calor e proporciona excelente estabilidade para produtos acabados.

Márcia Fani

Editora




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