APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS E ALTERNATIVAS PARA REDUÇÃO DO CLORETO DE SÓDIO EM PRODUTOS CÁRNEOS

O objetivo deste trabalho foi revisar as  aplicações tecnológicas e  alternativas para redução do uso de cloreto de sódio em produtos cárneos. Foram abordadas as características do consumo de cloreto de sódio, destacando sua ação hipertensiva, as aplicações tecnológicas do cloreto de sódio em produtos cárneos, incluindo a promoção do gosto salgado, seu efeito sobre a atividade de água e a estabilidade microbiológica, além da sua influência nas propriedades funcionais das proteínas cárneas. Também foram apontados os métodos disponíveis para redução dos níveis de NaCl nos derivados cárneos, como o uso de sais não sódicos,  novos ingredientes e métodos  de conservação alternativos. A preocupação dos consumidores relacionada aos efeitos prejudiciais à saúde, associada ao consumo excessivo de sódio, exigirá das indústrias alimentícias continua redução do uso de sal nos alimentos. Essa limitação enfrenta maior complexidade no segmento cárneo, pois além de prover palatabilidade, o NaCl é responsável por diversas propriedades funcionais. A busca de alternativas para redução do uso de NaCl, sem prejuízo para a qualidade sensorial dos produtos, constitui  desafio a ser enfrentado pela indústria, visando manter a aceitação e consumo dos derivados cárneos

BUSINESS PRESENTATIONS, LABELING AND INGREDIENTS OF PRODUCTS SOLD AS HUMAN FOOD RATION

A Ração Humana (RH) foi um produto formulado no Brasil e destinado aos consumidores que desejam benefícios à saúde providos por alimentos. Este trabalho teve como objetivo caracterizar apresentações comerciais, rotulagem e ingredientes de produtos comercializados como RH. Uma unidade de cada RH disponível em Curitiba-PR (Brasil) foi adquirida e analisada individualmente por dois avaliadores. Foram identificadas apresentações industriais e artesanais, ofertadas com diversas nomenclaturas, como: combinação de cereais integrais, mistura à base de cereais, mistura para preparo de bebida, além de apresentações artesanais que não denominavam o produto. A maioria das RH omitia informações sobre registro ou indicavam sua isenção. Três amostras apresentaram alegações terapêuticas ou medicamentosas vetadas para alimentos (maior saciedade, regulação intestinal e melhor desempenho físico). Amostras artesanais não informavam sobre prazo de validade e armazenamento. Somadas, as apresentações de RH totalizaram 23 ingredientes demonstrando falta de padronização. Foram observados componentes proibidos em alimentos (Ginko biloba, ginseng e isoflavonas) e uso de novos ingredientes (farinhas de casca de maracujá, feijão branco, cenoura e banana verde). A maioria das RH (H) continha açúcar mascavo limitando seu uso por diabéticos. A diversidade de ingredientes resulta em variação na composição química e valor calórico, entre 64 e 124 Kcal/porção, além de impossibilitar a classificação do produto segundo a legislação. A oferta da RH deve ser acompanhada pelas agências reguladoras objetivando evitar prejuízos à saúde e o consumo estimulado por alegações de saúde incoerentes para alimentos, sobretudo produtos isentos de registro

Soluções salinas de hidrocoloides para melhoria da qualidade de produtos cárneos esterilizados

Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo Rocha GarciaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 27/09/2018Inclui referências: p.117-148Resumo: A produção de alimentos seguros é um desafio para as indústrias alimentícias, em razão da população com crescente expectativa de vida, e com consumidores ávidos por alimentos semi-prontos e de fácil preparo. Neste contexto, a esterilização comercial, por meio do uso de calor e pressão, torna-se uma alternativa tecnológica que conferem estabilidade microbiológica e independente de refrigeração. No entanto, as drásticas condições de processo promovem efeitos como desnaturação proteica, sinérese e hidrólise de lipídeos, o que resulta na redução da capacidade de retenção de água, rendimento, e prejuízo à aparência e maciez do produto. A fim de mitigar os problemas causados pela esterilização, este trabalhou utilizou de hidrocoloides, polímeros de cadeia longa, alto peso molecular e natureza hidrofílica, em conjunto com soluções salinas para melhoria da qualidade de produtos cárneos esterilizados. O trabalho consistiu em duas etapas: um delineamento fatorial em carne bovina cozida variando a concentração do hidrocoloide (0,5; 1,0 e 1,5%); tipo de hidrocoloide (carragena, proteína isolada de soja e colágeno); e volume de injeção de solução (água). A segunda etapa foi realizada em carne bovina esterilizada utilizando as condições ideais obtidas na primeira etapa, porém variando a concentração salina (2,5 e 5,0%) e os hidrocoloides que tiveram a melhor performance, junto com amido modificado. Os resultados da primeira etapa demonstraram que as melhores condições foram de 1,0% de concentração de hidrocoloides e 40% de injeção de solução. Para a segunda etapa, a concentração salina de 5,0% promoveu o melhor rendimento, perdas por cocção e capacidade de retenção de água, destacando-se o colágeno, surpreendentemente mesmo após esterilização. De forma geral, os hidrocoloides, em condições ótimas de processamento, aumentaram a retenção de água em todas as etapas de processamento, melhorando as propriedades físico-químicas da carne bovina esterilizada. Palavras-chave: Delineamento fatorial. Otimização de processos. Oxidação lipídica. Pasteurização. Retenção de água.Abstract: Food safety is a challenge to food industries, overall, due to necessity to offer innocuous foodstuff for a population with increasing life expectancy and avid consumers of ready-to-eat and easy to prepare foods. On this context, the commercial sterilizationm combining heat and pressure, has become a technological alternative to be explored by the meat industry, offering microbial stability and independent of refrigeration. However, the harsh processing conditions promote structure alterations such as protein denaturation, lower water retention, yield, higher syneresis and hydrolysis of lipids, impairing appearance and softness. In order to reduce the complications caused by sterilization, this work aimed to use hydrocolloids, which are long chain polymers of high molecular weight and hydrophilic nature, used along with brine to enhance quality of sterilized meat products. The experimental procedure consisted in two stages: A factorial design on cooked beef varying hydrocolloid type (carrageenan, soy protein isolate and collagen); hydrocolloid concentration (0.5; 1.0 and 1.5%) and solution (water) injection volume (20, 40 and 60%). The second stage was performed on sterilized beef with the optimal conditions for hydrocolloid concentration and solution volume resulted from the first stage but varying brine concentration (2.5 and 5.0%) and the hydrocolloids which had the best performance, along with modified starch. The results from the first stage showed that the best conditions for hydrocolloid concentration and solution volume were 1.0 and 40%, respectively. For the second stage, 5.0% salt concentrations had the best outcomes for yield, cooking loss and water holding capacity. Collagen bested all hydrocolloids even after sterilization. For all treatments, lipid oxidation remained low, below the threshold for human perception. Overall, hydrocolloids at optimum conditions were able to improve water retention for all processing steps, enhancing the physico-chemical properties of sterilized beef. Key words: Factorial design. Lipid oxidation. Pasteurization. Process optimization. Water retention

Soluções salinas de hidrocoloides para melhoria da qualidade de produtos cárneos esterilizados

Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo Rocha GarciaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 27/09/2018Inclui referências: p.117-148Resumo: A produção de alimentos seguros é um desafio para as indústrias alimentícias, em razão da população com crescente expectativa de vida, e com consumidores ávidos por alimentos semi-prontos e de fácil preparo. Neste contexto, a esterilização comercial, por meio do uso de calor e pressão, torna-se uma alternativa tecnológica que conferem estabilidade microbiológica e independente de refrigeração. No entanto, as drásticas condições de processo promovem efeitos como desnaturação proteica, sinérese e hidrólise de lipídeos, o que resulta na redução da capacidade de retenção de água, rendimento, e prejuízo à aparência e maciez do produto. A fim de mitigar os problemas causados pela esterilização, este trabalhou utilizou de hidrocoloides, polímeros de cadeia longa, alto peso molecular e natureza hidrofílica, em conjunto com soluções salinas para melhoria da qualidade de produtos cárneos esterilizados. O trabalho consistiu em duas etapas: um delineamento fatorial em carne bovina cozida variando a concentração do hidrocoloide (0,5; 1,0 e 1,5%); tipo de hidrocoloide (carragena, proteína isolada de soja e colágeno); e volume de injeção de solução (água). A segunda etapa foi realizada em carne bovina esterilizada utilizando as condições ideais obtidas na primeira etapa, porém variando a concentração salina (2,5 e 5,0%) e os hidrocoloides que tiveram a melhor performance, junto com amido modificado. Os resultados da primeira etapa demonstraram que as melhores condições foram de 1,0% de concentração de hidrocoloides e 40% de injeção de solução. Para a segunda etapa, a concentração salina de 5,0% promoveu o melhor rendimento, perdas por cocção e capacidade de retenção de água, destacando-se o colágeno, surpreendentemente mesmo após esterilização. De forma geral, os hidrocoloides, em condições ótimas de processamento, aumentaram a retenção de água em todas as etapas de processamento, melhorando as propriedades físico-químicas da carne bovina esterilizada. Palavras-chave: Delineamento fatorial. Otimização de processos. Oxidação lipídica. Pasteurização. Retenção de água.Abstract: Food safety is a challenge to food industries, overall, due to necessity to offer innocuous foodstuff for a population with increasing life expectancy and avid consumers of ready-to-eat and easy to prepare foods. On this context, the commercial sterilizationm combining heat and pressure, has become a technological alternative to be explored by the meat industry, offering microbial stability and independent of refrigeration. However, the harsh processing conditions promote structure alterations such as protein denaturation, lower water retention, yield, higher syneresis and hydrolysis of lipids, impairing appearance and softness. In order to reduce the complications caused by sterilization, this work aimed to use hydrocolloids, which are long chain polymers of high molecular weight and hydrophilic nature, used along with brine to enhance quality of sterilized meat products. The experimental procedure consisted in two stages: A factorial design on cooked beef varying hydrocolloid type (carrageenan, soy protein isolate and collagen); hydrocolloid concentration (0.5; 1.0 and 1.5%) and solution (water) injection volume (20, 40 and 60%). The second stage was performed on sterilized beef with the optimal conditions for hydrocolloid concentration and solution volume resulted from the first stage but varying brine concentration (2.5 and 5.0%) and the hydrocolloids which had the best performance, along with modified starch. The results from the first stage showed that the best conditions for hydrocolloid concentration and solution volume were 1.0 and 40%, respectively. For the second stage, 5.0% salt concentrations had the best outcomes for yield, cooking loss and water holding capacity. Collagen bested all hydrocolloids even after sterilization. For all treatments, lipid oxidation remained low, below the threshold for human perception. Overall, hydrocolloids at optimum conditions were able to improve water retention for all processing steps, enhancing the physico-chemical properties of sterilized beef. Key words: Factorial design. Lipid oxidation. Pasteurization. Process optimization. Water retention

Desenvolvimento de Jerked Beef utilizando sal de bixina como substituinte do nitrito de sódio

Orientadora : Profª. Drª. Sandra Mara Woranovicz BarreiraCo-orientador : Prof. Dr. Carlos Eduardo Rocha GarciaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 11/08/2014Inclui referênciasÁrea de concentração: Insumos, medicamentos e correlatosResumo: O Jerked Beef (JB) é um produto cárneo salgado e desidratado, derivado do charque tradicional, diferenciando-se deste pelo uso de nitrito e embalagem a vácuo, além do maior controle dos parâmetros físico-químicos previstos na legislação. No entanto, estudos demonstram que o nitrito pode se associar a aminas biológicas resultando na formação compostos carcinogênicos. Diversos estudos têm avaliado alternativas para substituir os sais de cura por substâncias naturais e de maior segurança ao consumidor. O urucum (Bixa orellana L.) é um vegetal cuja semente possui altas concentrações dos carotenoides utilizados para elaboração de um corante amarelo pela indústria alimentícia. Este trabalho teve como objetivo investigar o uso do sal de bixina extraído do urucum como antioxidante e promotor da cor vermelha em substituição ao nitrito de sódio no JB. Amostra de bixina extraída do urucum por Soxhlet e saponificada utilizando solução de KCl 0,9 M. Posteriormente, foram avaliados o efeito da substituição do nitrito por bixinato de potássio sobre a rancidez oxidativa, parâmetros de cor e aceitação sensorial visual de JB elaborado em escala laboratorial, além do acompanhamento dos níveis residuais de nitrito durante 90 dias de armazenamento. Foram avaliados os tratamentos: NIT (150 ppm NaNO2: 0 ppm bixinato); N/B (75 ppm NaNO2: 250 ppm bixinato); BIX (0 ppm NaNO2: 500 ppm bixinato) e CTRL (0 ppm NaNO2: 0 ppm bixinato). Apresentações comerciais de JB (quatro diferentes marcas) adquiridas em triplicata junto ao varejo de Curitiba-PR também foram avaliadas quanto aos mesmos parâmetros para caracterização do produto industrializado. Amostras formuladas com concentração integral de nitrito apresentaram os menores níveis de oxidação e maior aceitação sensorial visual. Por outro lado, sobretudo quando utilizado como substituinte parcial do nitrito, o bixinato proporcionou a maior intensidade de cor vermelha (a*) e, quando comparado ao controle, significativo efeito antioxidante. O uso do sal de bixina se mostrou uma alternativa viável a ser explorada para minimizar o uso do nitrito. No entanto, estudos complementares são necessários para adequar as concentrações e condições de processamento às características finais desejadas para o JB. Palavras-chave: antioxidante, charque, cor, cura, oxidaçãoAbstract: Jerked Beef (JB) is a salted and dried meat product derived from the traditional charqui meat, differing from this by the use of nitrite and vacuum packaging, in addition to control of physico-chemical parameters according to the Brazilian legislation. However, studies have shown that nitrite may be associated with organic amines resulting in the formation carcinogenic compounds. Several studies have evaluated alternatives in order to substitute curing salts by natural substances and consequently improve the consumer safety. Annatto (Bixa orellana L.) is a plant containing seeds with high concentration of carotenoids used for preparation of a yellow dye in food industries. The goal of this work is to investigate the use of salt extracted from annatto bixin as antioxidant and also as a promoter of red color replacing sodium nitrite in JB. Bixin extracted from annatto was saponified using 0.9 M KCl. After, the following parameters were analyzed: the effect of replacement of nitrite by potassium bixinate under oxidative rancidity, color and visual sensory acceptance on JB prepared in laboratory scale. The samples prepared were: NIT (150 ppm NaNO2: bixinate 0 ppm); N/B (75 ppm NaNO2: bixinate 250 ppm); BIX (0 ppm NaNO2: 500 ppm bixinate) and CTRL (0 ppm NaNO2: bixinate 0 ppm). Besides, residual levels of nitrite were evaluated during 90 days. JB sale presentations (four different brands) acquired in triplicate in retailers (Curitiba-PR) were also evaluated on the same parameters to characterize the manufactured product. Samples formulated with full concentration of nitrite showed lower oxidation levels and better visual sensory acceptance. On the other hand, especially when used as a partial replacement of nitrite, bixinate provided the most intense red color (a*). When compared to control sample, significant antioxidant effect was detected. The use of bixinate proved to be a viable alternative to be explored in order to minimize the use of nitrite. However, further studies are necessary to adjust the concentrations and processing conditions for the desired JB final characteristics. Key words: antioxidant, jerked beef, color, curing, oxidation

Carotenoides bixina e norbixina extraídos do urucum (Bixa orellana L.) como antioxidantes em produtos cárneos Carotenoids bixin and norbixin from annatto (Bixa orellana L.) as antioxidants in meat products

A oxidação lipídica é uma das principais alterações que acometem os derivados cárneos em razão da composição química rica em lipídios e íons ferro, utilização de processos térmicos e de moagem, além do frequente uso do cloreto de sódio, um reconhecido catalisador desta reação. Os antioxidantes são substâncias utilizadas para inibir ou retardar a rancidez oxidativa, porém, seu uso desperta a atenção de consumidores e agências reguladoras, quanto à segurança que acompanha o consumo de aditivos sintéticos. Este trabalho teve por objetivo avaliar o uso dos carotenoides bixina e norbixina como antioxidantes em produtos cárneos por meio da revisão de suas características químicas, métodos de obtenção, toxicidade e aplicações tecnológicas. Esses pigmentos são extraídos das sementes do urucum (Bixa orellana L.) por métodos que envolvem o uso de solventes orgânicos, extração supercrítica ou ainda a utilização da tecnologia de micro-ondas. No Brasil, o uso dessas substâncias é previsto na legislação como corante alimentício, porém, estes carotenoides apresentam extensas cadeias carbônicas insaturadas que permitem a adição de radicais livres e lhes conferem a capacidade de atuar como antioxidantes. As diferenças estruturais entre bixina e norbixina resultam em particularidades quanto à polaridade, solubilidade, coloração e, por consequência, determinam singulares aplicações tecnológicas. Nas concentrações previstas pelas agências reguladoras, o consumo desses carotenoides é seguro e além das aplicações como corante, podem ser utilizados pela indústria como antioxidantes naturais, oportunizando uma alternativa capaz de substituir ou minimizar o uso de aditivos sintéticos em produtos cárneos.<br>Lipid oxidation is one of the major modifications that affect meat products due to chemical composition, heat and grinding processes beyond the routine use of sodium chloride, a recognized catalyst of this reaction. Antioxidants are substances used to inhibit or retard oxidative rancidity. However the use of these compounds has been drawing the attention of consumers and regulatory agencies about the safety of synthetic additives consumption. This study aimed to evaluate the use of carotenoids bixin and norbixin as antioxidants in meat products by review of the chemical characteristics, methods of production, toxicity and technological applications. These pigments are extracted from annatto (Bixa orellana L.) using organic solvents, supercritical extraction or microwaves. In Brazil, the use of these substances is forecast by law as food colorant, however, this carotenoids show a large unsaturated carbon chains that allow the addition of free radicals and enable their use as antioxidant. The structural differences between bixin and norbixin result in distinct polarity, solubility and coloration, and consequently in different technological applications. At concentrations established by regulatory agencies, the use of these compounds is safe and, in addition to applications such as dyes, can be used by industries as natural antioxidants, which is an alternative capable of replace or minimize the use of synthetic additives in meat products