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1 CAPÍTULO 01- constituição química e bioquímica da carne 08 de maio de 2012. Ministrado por: Professora Sthenia Amóra A carne é uma matéria-prima de extrema importância dentro da tecnologia de produtos de origem animal, pois juntamente com o leite, constituem os principais geradores de derivados, que diversificam a alimentação das pessoas ao redor de todo o planeta. Para aplicar as tecnologias à carne se faz necessário compreender sua composição e o comportamento se seus constituintes, para, então, saber como proceder da maneira mais correta nos diferentes processamentos. A carne é constituída por músculo esquelético, tecido conjuntivo e tecido adiposo, e só é considerada carne após a resolução do rigor mortis. O músculo esquelético é o principal componente que deve ser estudado, pois é a partir da sua compreensão ante e post mortem, que se consegue processar e produzir um derivado de qualidade. O músculo esquelético corresponde a até 50% da carcaça e 75% do animal vivo, sendo a principal fração comestível da carne. O músculo é envolvido por um tecido conjuntivo, denominado epimísio. Este envia septos para o interior do músculo, dividindo-o em feixes. Esse tecido que passa a envolver os feixes é denominado de perimísio. Os feixes abrigam várias fibras musculares, que são envoltas individualmente pelo endomísio. A membrana e o citoplasma das fibras musculares são denominados sarcolema e sarcoplasma, respectivamente. Dentro de cada fibra, observam- se estruturas que se repetem ao longo de toda extensão, denominadas sarcômeros. O sarcômero é a unidade morfofuncional do músculo esquelético, o qual é delimitado por duas linhas Z consecutivas. À microscopia de polarização, observa-se uma faixa escura denominada banda A, a qual é constituída de miosina, e uma faixa clara, a linha I, que é constituída por actina, troponina e tropomiosina. No centro de cada banda I nota-se uma linha transversal escura, a linha Z. No interior do sarcolema, duas estruturas apresentam fundamental importância no processo de contração muscular: o retículo sarcoplasmático, que armazena o cálcio e o libera quando há estímulos para a contração; e os túbulos T, constituídos a partir de invaginações do sarcoplasma, formam 2 um sistema cujos ramos envolvem as junções das bandas A e I de cada sarcômero, sendo responsáveis pela contração uniforme de cada fibra muscular esquelética. A carne é composta por água (65 a 80%), proteínas (16 a 22%), que são os componentes orgânicos mais abundantes, gordura (3 a 13%), além de sais minerais, vitaminas, carboidratos, entre outros. Quanto menor o percentual de gordura em uma carne, menor é a variação dos outros componentes. A composição química da carne pode variar de acordo com a espécie, raça, sexo, nutrição e quantidade de exercícios realizados pelo animal. Abaixo estão descritos os principais componentes da carne: Minerais Variam de 0,8 a 1,8%. Os principais são o cálcio e o magnésio, já que possuem papel fundamental na contração muscular. O fósforo e o potássio são os mais abundantes. O ferro da carne apresenta uma melhor disponibilidade, pois se apresenta na forma de ferro-heme, sendo mais biodisponível do que o ferro de alguns vegetais, como o feijão. Carboidratos A carne não é uma boa fonte de carboidratos. Entretanto esse componente exerce importantíssimas funções nos fenômenos post mortem, onde a presença do glicogênio é necessária para o estabelecimento do rigor mortis. A presença de 0% de carboidratos é importante no processo de conversão de músculo em carne. Vitaminas Estão presentes em maior concentração as do complexo B. A carne é pobre em vitaminas lipossolúveis. A vitamina C pode ser adicionada aos derivados cárneos para exercer função antioxidante. Gordura É o componente mais variável, e os principais são os triglicerídeos. Quanto maior a porcentagem de gordura, menor será a quantidade de carne. Quando a gordura subcutânea está em grande quantidade é observada uma menor quantidade de água na carne, e esta se torna mais dura e firme. A principal localização da gordura é a intramuscular, também denominada marmoreio, pois esta é responsável por conferir sabor e suculência à carne. Proteínas Como dito anteriormente, as proteínas são os componentes químicos majoritários da carne. Estas são classificadas, de acordo com o seu grau de solubilidade, em: 3 Proteínas solúveis São as proteínas sarcoplasmáticas. Representam de 30 a 35% do total de proteínas no músculo, e são constituídas de enzimas glicolíticas, globulinas, hemoglobina e mioglobina. A hemoglobina está presente em baixas concentrações, pois durante a sangria ocorre uma perda sanguínea de 90 a 95%, e essa proteína está localizada principalmente nas hemácias. A mioglobina é o componente mais oxidável, sendo responsável pelo escurecimento da carne, quando a mesma não é armazenada de forma correta. Proteínas de média solubilidade São as proteínas miofibrilares e constituem de 65 a 75% das proteínas musculares. São importantes na bioquímica post mortem e na formação do músculo em carne. Para torna-las solúveis é necessário aumentar a concentração de solutos no meio. Um exemplo prático disso é quando deixamos carnes temperadas na geladeira por períodos prolongados e as mesmas ficam se desmanchando de tão solúveis que se tornam. As principais proteínas miofibrilares são a actina, miosina, troponina e tropomiosina. Proteínas insolúveis São as proteínas de sustentação, que fazem parte do tecido conjuntivo que recobre o músculo. Representam as proteínas insolúveis o colágeno, que pode chegar a representar 30% do total de proteínas corporais em indivíduos adultos, a elastina e a reticulina. A contração do músculo acontece da seguinte maneira: quando há estímulos nervosos, ocorre uma despolarização da membrana do retículo sarcoplasmático que libera íons cálcio. Estes se ligam à troponina, liberando o sítio ativo da actina, que por sua vez se liga à miosina, e com o uso do ATP, deslizam uma sobre a outra, promovendo a contração. Não existindo ATP, o complexo actina-miosina torna-se estável. Isto explica a rigidez muscular que ocorre logo após a morte. As funções vitais do sistema muscular não cessam no momento da morte do animal. Uma série de modificações bioquímicas e estruturais, que ocorrem após o sacrifício, é denominada de “conversão do músculo em carne”. Após o abate ocorre a interrupção do fluxo sanguíneo, e consequentemente de oxigênio, para o tecido muscular. Assim, as células passam a usar o glicogênio de forma anaeróbia para produzir ATP, gerando 4 ácido lático e diminuindo o pH do músculo. Com a depleção do glicogênio, ocorre também a depleção de ATP, e isso leva à formação de ligações estáveis entre a actina e a miosina, o que caracteriza o estado de rigidez muscular, o rigor mortis. A maturação da carne ou resolução do rigor mortis corresponde às mudanças que ocorrem após o desenvolvimento do rigor mortis, que levam ao relaxamento lento do músculo, e consequente amaciamento das massas musculares, após 3 a 4 dias armazenada sobre refrigeração. Esse processo ocorre devido à ação de proteinases endógenas, liberadas dos lisossomos, à medida que o pH da carne diminui. Para que esse processo ocorra sem prejudicar a qualidade da carne, o mesmo deve ser feito condições ideais de temperatura e umidade relativa do ar. A maturação da carne promove a degradação da linha Z e fragmentação das miofibrilas devido à degradação das proteínas responsáveis por manter a integridade muscular, como a desmina, titina e nebulina. As ligações da actina com a miosina não são afetadas. 5 CAPÍTULO 02 – SALGA E CURA 25 de maio de 2012. Ministrado por: Professora Sthenia Amóra Na pré-história o processo de salga e curaconsistia na adição de sal à carne com o propósito de aumentar o seu período de conservação. Com o avanço das tecnologias, hoje além do sal são usados também outros aditivos (como os nitratos, nitritos, especiarias, ascorbatos, fosfatos e açúcar) para curar as carnes, e o enfoque deste processo passou a ser no desenvolvimento das características organolépticas, como a produção de pigmentos termoestáveis e do sabor típico dos produtos curados. O desenvolvimento tecnológico levou à redução do tempo necessário para a realização da cura, além desta ter se tornado um processo mais econômico, onde os produtos gerados apresentam uma qualidade mais uniforme e com redução da incidência de deterioração microbiana. O tempo de cura vai depender da taxa de difusão dos ingredientes, e esta, por sua vez, vai depender do método de cura escolhido. Os métodos existentes são: cura seca (com sal puro; com sal, nitrito e/ou nitrato; convencional, com ingredientes de cura), cura úmida (por imersão; por injeção arterial; por injeção intramuscular) e os métodos combinados, onde se tem curas rápidas diversas. Para a escolha do método mais adequado de aplicação dos ingredientes de cura, deve-se considerar a matéria-prima e o produto que se deseja obter. A distribuição dos sais deve ser o mais uniforme possível. Na cura seca é realizado o friccionamento ou o depósito dos ingredientes na superfície da peça, sendo necessário um longo período para a equalização (equilíbrio entre os ingredientes e a peça de carne), já que é dependente do princípio da osmose. Às vezes se faz necessário o adelgaçamento das peças, a retirada das camadas de gordura mais espessas da superfície da peça e/ou a realização de cortes penetrantes para permitir uma melhor distribuição dos ingredientes. Além disso, devido ao longo tempo de cura, as peças devem ser revolvidas periodicamente, e os ingredientes devem ser aplicados várias vezes. A temperatura da sala deve estar entre 6 e 8ºC, e a das carnes deve ser em torno de 4ºC. São necessários 14 dias para curar cada 5 cm de espessura, o que equivale a 4-5 dias para cada quilograma de carne. O longo tempo de cura pode levar ao 6 desenvolvimento de características indesejáveis na carne, como a queima em determinadas áreas da superfície devido à elevada concentração de sais nas mesmas, e o esverdeamento superficial causado pelo excesso de nitrito. Após o produto estar curado, deve-se realizar sua lavagem em salmoura diluída para retirar o excesso de sal, e encaminha-lo para outros processos, como a maturação, caso se deseje desenvolver com mais intensidade o sabor e aroma característicos do produto. A cura seca apresenta como desvantagens alto custo de produção e ser um processo lento, sendo, por isso, pouco utilizado. Há um menor rendimento e uma menor suculência da carne devido à perda de peso por exsudação, de aproximadamente 10%, durante o processo de cura. A vantagem seria a obtenção de um produto menos perecível devido à menor atividade de água Na cura úmida são utilizados os mesmos sais que se utiliza na cura seca, entretanto, estes se encontram dissolvidos, formando uma salmoura. Há três tipos principais de cura úmida: por imersão, por injeção arterial e por injeção intramuscular. Por imersão As peças de carne são imersas em tanques de alvenaria revestidos (com aço, plástico, azulejo, etc.) que contêm a salmoura de cura. Para uma melhor equalização, podem-se utilizar pesos para equilibrar as massas no interior da salmoura. A proporção carne/salmoura deve ser de 1:1 ou 1:2, para que se evite o contato do produto com o a luz ou com o oxigênio, que são fatores que podem prejudicar a qualidade da carne. O processo também é lento, pois depende do princípio da osmose, mas é mais rápido do que a cura seca. Para esse tipo de cura devem-se usar preferencialmente peças pequenas, pois é possível conseguir uma melhor equalização num menor tempo. Quando se usa peças grandes, os riscos de deterioração são bem maiores, pois é requerido um elevado tempo para que os sais penetrem na carne, favorecendo o desenvolvimento de microrganismos. Há uma menor perda de água, sendo que a peça pode ganhar de 8 a 10% deste líquido, o que implica numa maior atividade de água no produto final e consequentemente uma menor vida de prateleira. Após a cura, os produtos são levados para a sala de maturação, onde a temperatura deve ser menor que 10ºC e a umidade relativa deve estar entre 80 e 85%. O tempo necessário para a maturação é aproximadamente igual ao que foi usado para a cura. Concluída a maturação, os produtos devem ser lavados e secados ao ar, e encaminhados para os outros processamentos. 7 Por injeção intra-arterial Nesse método a salmoura é injetada no sistema vascular arterial das peças de carne, que geralmente são cortes inteiros como o pernil. A agulha é inserida na ramificação Y da artéria femoral e a salmoura é injetada para que se espalhe uniformemente por toda a peça através do sistema arterial. Devem ser injetados 8 a 10% salmoura em relação ao peso da peça, com uma pressão de aproximadamente 2,5 atm, para evitar o rompimento das artérias, o que prejudicaria muito o processo de cura. Após isso, a peça deve ser mantida por um período de 24 a 48 horas em temperatura de refrigeração para que a salmoura se distribua pela peça. Esse método apresenta como desvantagens ser um método semi-artesanal, trabalhoso e lento. Além disso, há ainda o risco de ruptura dos vasos devido ao excesso de pressão aplicada na hora da injeção, devido a problemas durante o abate, ao congelamento da peça ou até mesmo do tempo entre o abate e a cura. Como não há como saber se existe dano arterial e qual sua extensão, pode ocorrer uma cura não uniforme, acarretando na deterioração do produto. Por injeção intramuscular Caracteriza-se por promover uma distribuição mais rápida e uniforme da salmoura. Pode ser feita com uma agulha única ou com agulhas múltiplas. Agulha única É feita a injeção de salmoura no interior da carne, por meio de 3 a 5 furadas, onde é injetado cerca de 85 gramas de salmoura por furo. No total devem ser injetadas em média 10% de salmoura, em relação ao peso da peça. A quantidade necessária de salmoura é monitorada por meio da pesagem da peça. Após isso, a peça deve ser mantida em refrigeração por 5 a 7 dias para permitir a equalização. Agulhas múltiplas As peças são encaminhadas por esteira até o equipamento que possui várias agulhas que injetam a quantidade controlada salmoura em toda a peça, uniformemente. A distribuição é boa e rápida, necessitando apenas de 12 a 15 horas para concluir a cura. Esse tempo pode ser reduzido se for associada com a tombagem e/ou massageamento da peça. É o método mais utilizado a nível industrial para a produção de presuntos e similares. Nos métodos combinados usam-se duas técnicas, por exemplo, iniciar com uma cura seca e terminar com uma úmida, com o intuito de acelerar o processo. 8 Salga rápida à vácuo Causa a dissociação da trama celular do músculo. Pode ser realizada sem nenhum tratamento prévio ou após a cura úmida por imersão. Ainda pode ser feita uma salga seca à vácuo. Salga rápida à quente As altas temperaturas aumentam a velocidade de difusão das soluções salinas. É feita a injeção intramuscular da salmoura à 50ºC ou a injeção intra-arterial à 38ºC. Pode ser associada à salga rápida pelo vácuo. Mais utilizado em produtos que têm vida comercial curta. Os principais fatores que influenciam na velocidade do processo de cura são método escolhido, que afetará diretamente a taxa de difusão dos ingredientes, tamanho da peça, quantidade de gordura na peça, e a temperatura na qual a cura está sendo realizada. 9 CAPÍTULO 03 – ADITIVOS QUÍMICOS PARA CURAR AS CARNES 15 e18 de maio de 2012. Ministrado por: Professora Sthenia Amóra Os aditivos usados para curar as carnes podem ser em pó, quando o método escolhido é a cura seca, ou podem estar dissolvidos em salmouras, quando se usar curas úmidas. Todos os derivados cárneos são curados, e os constituintes usados durante esse processamento devem estar especificados nas embalagens dos produtos. Há valores máximos e mínimos permitidos para cada aditivo, que estão especificados na legislação. Alguns valores já foram pré-determinados para alguns produtos, a exemplo do salame que deve conter 0,75% de sal. Os aditivos podem ou não apresentar função nutricional, sendo que a base nutricional está na composição bioquímica da carne. Os aditivos químicos para curar as carnes podem ser classificados em: Corantes Responsáveis por conferir cor ao produto. Não apresenta função nutricional, mas melhora a estética do alimento. Por exemplo, a mortadela sem o corante apresenta uma cor rosa pálido tendendo para o branco, que aos olhos do consumidor não é atrativo. Por essa razão o uso do corante para torna-la avermelhada é essencial para sua venda no mercado. Flavorizantes Conferem sabor ao produto. É mais comum o seu uso em derivados lácteos. Em carnes, utilizam-se os condimentos, como o orégano, pimenta, alho, entre outros. Aromatizantes Pouco usados em carnes. Geralmente se recuperam os ácidos graxos e hidrocarbonetos voláteis perdidos durante o processamento, para usá-los novamente na carne. Conservantes Apresentam a função de evitar o crescimento microbiano e diminuir a ação de enzimas autolíticas. Antioxidantes Atuam evitando o ranço oxidativo ou o enzimático, e consequentemente a deterioração precoce do produto. Estabilizantes Estão envolvidos na estabilização dos líquidos imiscíveis (água e óleo), conferindo homogeneidade ao produto. Mantêm as características físicas de emulsões e suspensões. Também 10 aumentam o volume dos derivados. Exemplos: amidos, féculas e soja. Espessantes Aumentam a viscosidade do produto, melhorando sua textura. Edulcorantes São substâncias não glicídicas que apresentam sabor doce. Umectantes Aumentam a umidade. Acidulantes Diminuem o pH, favorecendo a atuação dos microrganismos fermentadores durante a etapa de fermentação. Anti-umectantes Diminuem a higroscopia do produto. Os aditivos também podem ser denominados de sais de cura, e melhoram a solubilização das proteínas musculares, já que o maior percentual proteico das carnes, as proteínas miofibrilares, apresentam média solubilidade. Os aditivos aumentam a permeabilidade e permitem a entrada e saída de solutos e água. Esses eventos devem ser controlados adequando a quantidade de sais de cura usados, para que a carne curada apresente suculência e maciez adequadas. Quando esses sais estão em excesso, há um extravasamento dos constituintes miofibrilares, devido à elevada solubilização, sendo prejudicial para o produto final. Abaixo serão discutidos os principais aditivos usados na cura das carnes. O sal (cloreto de sódio) é responsável por diminuir a atividade de água no produto, pois é um soluto; aumentar a capacidade de retenção de água (CRA), pois aumenta a concentração de solutos do meio, melhorando a solubilização; é bacteriostático e diminui a disponibilidade de oxigênio para os microrganismos. O sal inibiria o crescimento total dos microrganismos se fosse usado numa concentração de 10%, entretanto, isso tornaria o alimento extremamente salgado e com baixa palatabilidade. A quantidade de sal permitida é entre 2,5 e 4%. Quando o sal quando adicionado sozinho na cura pode trazer alguns defeitos ao produto, pois favorece a oxidação da mioglobina em metamioglobina, levando ao escurecimento da carne (por esse motivo que a carne de sol tem uma coloração amarronzada). Esse efeito pode ser evitado utilizando-se outros aditivos. Sozinho o sal diminui a palatabilidade da carne. Se estiver presente em excesso, ocorrerão perdas proteicas devido à elevada solubilização. Além disso, o excesso de sal pode trazer problemas de saúde aos consumidores, como a hipertensão. Na maioria das vezes, é usado 11 juntamente com outros aditivos, que são capazes de evitar os defeitos anteriormente citados. O açúcar é usado entre 1 e 2%. Serve como substrato para microrganismos produtores, bactérias nitrato redutoras e bactérias fermentadoras acidulantes e aromáticas, que auxiliam no aumento da acidez e formação do aroma. Influi favoravelmente nas características organolépticas, podendo mascarar o sabor do excesso de sal e o sabor amargo do nitrito e nitrato. Por ser um soluto, reduz a atividade de água do produto auxiliando em sua conservação. Melhora o percentual de carboidratos da carne, já que esta é pobre neste componente. Favorece a formação de uma cor desejável em produtos cozidos e defumados, devido à reação de Maillard. Além disso, o açúcar apresenta poder redutor, que evita o escurecimento da carne. A mioglobina está ligada ao Fe +3 , que é altamente reativo e favorece a oxidação da mesma. O açúcar quebra o Fe +3 para Fe +2 , que é menos reativo, e desta forma, evita a oxidação e consequente escurecimento do produto. Os amidos e féculas são estabilizadores, devendo ser adicionados apenas após a cura, no massageamento ou mistura, antes da enformação, para evitar que haja fermentação excessiva. São usados para aumentar o volume, pois quando submetidos ao calor, incham e gelatinizam-se. Além disso, mantêm estável a mistura de óleo e água, e desta forma, a massa permanece unida e com a gordura e umidade durante o processamento, conferindo firmeza e textura ao produto final. As proteínas da soja são substâncias ligadoras, sendo utilizadas no intuito de aumentar a capacidade de retenção de água e emulsionar a gordura, promovendo uma estabilidade do produto. Podem substituir parcialmente a carne e aumentam a capacidade de emulsão e de liga, melhorando as características de corte e fatiamento do derivado. Há dois tipos que são mais utilizados, a proteína texturizada de soja (PTS) e as proteínas funcionais. A PTS apresenta de 50 a 60% de proteína, sendo as mais utilizadas. Já as proteínas funcionais, possuem cerca de 90% de proteína e podem ser usadas em presuntos (até 2%). A soja pode ser adicionada antes da cura. Os fosfatos e polifosfatos e polifosfatos podem ser usados em até 0,5%. São aditivos estabilizantes, que garantem fatiamento e reduzem a 12 perda de água, principalmente durante o cozimento. Quelam o cálcio, que é responsável pela contração muscular, conferindo maior maciez à carne. Além disso, os polifosfatos se complexam com metais pesados, impedindo a oxidação e consequente escurecimento do produto. Os acidulantes só são utilizados em curas rápidas, e principalmente em curas úmidas. Provocam uma redução mais rápida do pH e do tempo de cura. A acidez mascara e compensa o sabor doce do açúcar. Um exemplo é a glucona-delta-lactona (GDL). Os nitratos e nitritos são usados na cura das carnes como conservantes e na formação da cor, sabor e odor dos produtos curados. O nitrato é o precursor do nitrito, sendo usado em produtos cárneos que necessitam de uma cura longa, como os salames. Já o nitrito, é usado em derivados de cura rápida, como salsichas e mortadelas. O nitrito é considerado um íon altamente reativo que pode servir como agente oxidante ou redutor. Esses aditivos são responsáveis pela modificação do sabor e odor da carne fresca para um sabor e odor característicos da carne curada, por meio da geração de hidrocarbonetos, cetonas e aldeídos que contribuem para a formação de tais características. Os nitratos e nitritos também são responsáveis pelo desenvolvimento do pigmento relativamente estável e característico da carne curada. Na carnefresca o oxigênio em contato com a mioglobina, realiza oxidação levando à formação da metamioglobina. O nitrato é reduzido a nitrito por bactérias nitrato-redutoras, tais como Achromobacter dendriticium e Micrococcus epidermidis, encontradas na carne. Em pH ácido o nitrito é convertido em óxido nítrico. O óxido nítrico combina-se com a porção heme da metamioglobina ou mioglobina para desenvolver o pigmento da cor vermelha, a nitrosomioglobina, de produtos curados e não cozidos. Quando aquecida a nitrosomioglobina se converte num pigmento relativamente estável, o nitroso hemocromogênio, responsável pela cor rósea característica de produtos curados cozidos. Embora estável ao calor, este pigmento apresenta grande sensibilidade à luz e à oxidação, necessitando para tanto de proteção contra luz ou embalagem a vácuo e baixas temperaturas. Todas essas reações estão demonstradas na figura a seguir. 13 Também atuam como agentes bacteriostáticos, inibindo o crescimento de microrganismos patogênicos e deteriorantes, tendo ação inclusive sobre o Clostridium botulinum, quando usados em concentrações adequadas. Agem como antioxidantes, devido à mesma reação responsável pelo desenvolvimento da cor. Os íons Fe 3+ da mioglobina são catalisadores ativos da oxidação lipídica. Na reação dos pigmentos com o nitrito, o Fe 3+ é reduzido a Fe 2+ , que não são agentes oxidantes. Devido a esses efeitos benéficos observados na cura, o nitrato e o nitrito passaram a ser usados indiscriminadamente. Por isso, hoje existe uma portaria da ANVISA (1004/1998) que restringe o uso desses sais. Quando se adiciona nitrito em excesso, sobrará nitrito que não reagiu com a carne. Isso vai permitir que o grupo nitroso desse composto reaja com compostos nitrogenados não proteicos (aminas), formando as nitrosaminas. Essa substância tem sido encontrada em elevadas concentrações no fígado de pessoas com falência hepática. Além disso, sabe-se que estas tem a capacidade de alterar o DNA, sendo, portanto, carcinogênicas. Além desse efeito deletério sobre a saúde, o uso inadequado dos nitratos e nitritos podem levar à formação de defeitos nos produtos finais, como a queima pelo nitrito. Esse defeito ocorre durante a cura quando quantidades excessivas desta substância causam o esverdeamento do pigmento da carne curada, devido à sua oxidação. A nitrosomioglobina é 14 um pigmento altamente oxidável, e por isso os produtos devem ser armazenados em embalagens apropriadas. Os ácidos ascórbicos e eritrórbico e seus sais são usados na cura das carnes com função principal de antioxidantes, combatendo os radicais livres e evitando o escurecimento e o ranço oxidativo. Auxiliam também na aceleração e fixação da cor do produto, por reduzir o pH do meio. Reagem com o nitrito formando o óxido nítrico, acelerando o processo e favorecendo a formação da cor característica de cura, e reduzem a metamioglobina. Seu uso diminui a formação de nitrosaminas nos derivados, que são substâncias de ação cancerígena. O ácido ascórbico é a vitamina C, e por isso tem valor nutricional e fisiológico, servindo de suprimento adicional de vitamina C, com pronta absorção. Assim, a quantidade usada pode ser discriminada no rótulo, aumentando o valor agregado ao produto. Esses antioxidantes também apresentam função fungiostática. Apenas os corantes naturais são permitidos ser usados em derivados cárneos, tais como o urucum, hemoglobina, vermelho de cochonilha, riboflavina, carotenoides, caramelo, entre outros. Os condimentos melhoram o sabor, cor e aroma da carne e seus derivados, sendo usadas especiarias, óleos e resinas. Existe a possibilidade de usar tanto condimentos prontos industrializados, como os in natura. 15 Capítulo 04 – cálculo de salmoura 22 de maio de 2012. Ministrado por: Professora Sthenia Amóra Na elaboração da salmoura, é de extrema importância que se utilize as quantidades pré-determinadas dos aditivos, de acordo com a legislação, e também que se utilize o volume correto dessa salmoura para que as peças de carne ou os derivados sejam curados adequadamente. Para isso, utilizam-se as fórmulas abaixo para determinar a porcentagem dos ingredientes na salmoura e os seus respectivos pesos. Porcentagem do ingrediente na salmoura: Onde: % IS = Porcentagem do ingrediente na salmoura % IPF = Porcentagem do ingrediente no produto final Peso do produto final = Peso da peça de carne + peso da salmoura Peso do ingrediente na salmoura: Onde: % IS = Porcentagem do ingrediente na salmoura Primeiro deve-se calcular a porcentagem de cada ingrediente na salmoura, para depois, então, calcular o seus pesos. O peso de água usado na salmoura será igual ao peso da salmoura subtraído da soma dos pesos dos ingredientes. 16 CAPÍTULO 05 – DERIVADOS CÁRNEOS: PROCESSOS GERAIS 29 de maio de 2012. Ministrado por: Professora Sthenia Amóra Para a produção de um bom derivado cárneo, é de fundamental importância que a matéria-prima seja de qualidade. Esta deve ser uma carne proveniente de animais de abate, como os bovinos e suínos, de aves e animais de caça. Pode-se utilizar a carcaça inteira, ou peças e retalhos congelados. Prefere-se a carne de animais adultos para embutidos maturados e a de animais jovens para produtos frescos e cozidos, por terem uma maior capacidade de retenção de água. O sangue e seus componentes também podem ser usados. Presuntos, salsichas, mortadelas, linguiças e salames, são alguns exemplos de derivados cárneos. As carnes destinadas à elaboração de produtos cárneos são pré- salgadas (bovinos aproximadamente 4 horas, e suínos 1 hora) para que atinja uma alta capacidade de retenção de água e solubilidade das proteínas, depois são congeladas para posteriormente serem processadas. Pode ser feito somente o congelamento rápido da carne em pedaços pequenos. O congelamento ou não da carne vai depender do derivado ao qual esta vai se destinar. Inicialmente deve-se proceder com a trituração da carne. O tamanho dos pedaços de carne vai depender do derivado que se deseja produzir. São utilizadas máquinas picadoras e moedores. Em máquinas manuais consegue-se processar de 30 a 50 quilogramas de carne por dia, enquanto utilizando-se equipamentos elétricos é possível processar 150 quilogramas de carne por hora, ou até 500 quilogramas por dia. A trituração deve ter uma baixa intensidade, pois quando é realizada em alta velocidade aumenta também a troca de calor com a carne, podendo prejudicar a uniformidade e maciez do produto, além de aumentar as chances de desenvolvimento de microrganismos. Essa etapa é que apresenta maiores riscos de contaminação, por meio do contato da carne com os equipamentos ou pela adição de aditivos sem esterilização. Com a trituração, tem-se uma uniformidade maior do produto, já que se consegue um tamanho uniforme das partículas, facilitando a distribuição homogênea dos ingredientes e o amaciamento da carne ao subdividi-la em partículas menores. Durante todo o processo, a temperatura não deve ultrapassar 15ºC. 17 A próxima etapa é o embutimento, que tem a finalidade de dar forma ao derivado. Dependendo do produto a ser gerado, podem ser utilizadas tripas de calibres distintos, de origem natural ou artificial. O embutimento com tripas naturais é o mais antigo e tradicional. As tripas são obtidas a partir do trato gastrointestinal, principalmente dos intestinos, de animais de abate, como suínos e ovinos. Após a evisceração, procede-se com separação total da gordura mesentérica. Esvazia-se todo o conteúdo intestinal, deixando perfeitamente limpo o interior. É feita a viragem e então a raspagem para a eliminaçãoda mucosa, e em alguns casos, da serosa. Após isso, as tripas estão prontas para uso. Caso não se deseje usá- las imediatamente, deve-se fazer a salga e armazenamento adequados. As tripas naturais apresentam como desvantagens a fragilidade, embutimento descontínuo e risco de contaminação microbiana. Já as tripas artificias, são produzidas a partir do colágeno, celulose ou plástico. São usadas com mais frequência, pois não implicam problemas higiênicos. Favorecem o embutimento contínuo, e não apresentam problemas de armazenamento e manejo. Na tabela abaixo podem ser observadas as principais diferenças entre as tripas naturais e as artificias. Tripas Naturais Tripas Artificias Permeáveis à água e fumaça Podem ser permeáveis ou não à água e fumaça Comestível Pode ser comestível ou não Fácil ruptura Firmes no embutido Embutimentos descontínuos Embutimentos contínuos Condições especiais de armazenamento Não precisa de condições especiais de armazenamento Características higiênicas desfavoráveis Características higiênicas favoráveis Superfície oleosa Superfície seca Calibre desigual Calibre uniforme Necessita de manejo adequado Necessita de pouco manejo Embutido difícil de automatizar Embutido facilmente automatizável O embutimento pode ser feito com embutidoras descontínuas ou a pistão, que apresentam baixa capacidade, entre 20 e 70 litros. Também pode ser realizado com embutidoras contínuas, que em geral trabalham à vácuo. Devido à extração do ar, consegue-se melhor formação e 18 conservação da cor, consistência mais firme e retarda a oxidação da gordura. 19 CAPÍTULO 06 – DEFUMAÇÃO 25 de setembro de 2012. Ministrado por: Luanna Fernandes Silva A defumação consiste em expor o alimento à ação da fumaça procedente da combustão de aparas ou serragem de madeira na qual se produz a pirólise de seus componentes, fundamentalmente ácidos, álcoois, carbonilas e fenóis, que adsorvem ou condensam na superfície desses alimentos, contribuindo para o desenvolvimento de sabor, cor e aroma. Antigamente a defumação era usada no intuito de aumentar o período de conservação dos produtos, pois o processo retira o excesso de umidade das peças de carne, diminuindo a atividade de água, e assim, dificultando o desenvolvimento de microrganismos. Além disso, há a deposição na superfície dos alimentos de substâncias com ação bacteriostática, que estão presentes na fumaça. Entretanto, nos dias de hoje, devido ao aprimoramento de outros métodos de conservação, por meio da refrigeração, por exemplo, a defumação é utilizada com enfoque principal no desenvolvimento do sabor característico dos produtos defumados. A fumaça é constituída por mais de 300 compostos, que são os responsáveis pelas transformações que ocorrem nos alimentos defumados. A sua composição vai variar de acordo com a madeira utilizada, a temperatura, a circulação de ar e a fonte geradora da fumaça. As madeiras mais adequadas para defumação devem ser secas, duras, de alta densidade, descascadas e não-resinosas. Os diferentes compostos promovem diferentes efeitos sobre o alimento, e dentro os principais podem-se citar: Ácidos O principal é o ácido acético. Contribuem para a coagulação das proteínas na superfície do produto. Fenóis São responsáveis pelo aroma e sabor de defumados e possuem ação antioxidante e bacteriostática. Carbonilas São responsáveis pelo desenvolvimento da cor característica castanho dourado brilhante da superfície dos produtos defumados, o que confere também o sabor de assado ao produto. 20 Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) Merece destaque especial o α–benzopireno, que apresenta ação cancerígena. As quantidades geradas na fumaça dependem da tecnologia usada para gerá-la. A defumação pode ser realizada em sistemas à frio e à quente. No sistema à frio, a temperatura da estufa usada é cerca de 50ºC, sendo que a temperatura dos produtos fica entre 25 e 33ºC. É usado para alguns tipos de salames, linguiças, pescados, entre outros. As condições desse sistema favorecem o desenvolvimento de microrganismos, por isso deve-se ter um controle rigoroso de todo o processamento. Já no sistema à quente, a temperatura vai variar de 65 a 80ºC, e o cozimento do produto é realizado juntamente com a defumação. Usado para produtos salgados ou de cura rápida. O calor provoca uma coagulação das proteínas cárneas, levando à formação do pigmento característico, o nitrosomiocromo, de cor rosa. A quantidade de fumaça depositada sobre o produto depende da densidade da fumaça, da velocidade do ar na estufa, da umidade relativa da estufa e da superfície do produto a ser defumado. De um modo geral, a defumação pode ser dividida nas seguintes fases: 1. Pendurar os produtos, deixando um espaço entre eles para permitir a circulação da fumaça. Os produtos devem estar a 60 cm, no mínimo, da fonte de fumaça e calor, para evitar o superaquecimento. 2. Colocar fogo na serragem, para que o defumador aqueça lentamente até 75ºC, processo que deve durar entre 30 e 40 minutos. 3. Fechar o defumador para manter a temperatura constante. Quando for necessário aumentar a temperatura, basta permitir a entrada de ar. 4. O produto estará pronto quando apresentar uma coloração avermelhada brilhante, consistência firme, com cheiro e aspectos agradáveis, características do produto defumado de qualidade. Após o processo estar pronto, esperar o produto resfriar dentro do defumador e proceder com o armazenamento adequado. 21 Os defeitos mais comuns observados nos produtos defumados são: Mancha clara interna Ocorre quando o aquecimento dentro do defumador é muito rápido. Mancha clara externa Ocorre quando os produtos não ficam a uma distância correta uns dos outros, estando amontoados no interior do defumador. Cor escura interna Ocorre quando há um excesso de fumaça, quando se umedece a madeira e quando se utiliza madeira inadequada para a defumação. Também está associado ao uso de temperaturas acima de 75ºC. Sabor forte de fumaça Ocorre quando o tempo de defumação é ultrapassado e quando se usa madeira úmida e de qualidade inadequada. Produto esfarelando ao fatiar Ocorre quando há um excesso de gordura na massa, e quando a mesma não está bem misturada. Pode ser evitado por meio da utilização correta da quantidade de gordura, homogeneização da massa e embutição adequada, sem permitir a entrada de ar para o interior da tripa. Aparecimento rápido de alterações Ocorre quando a defumação realizada é incompleta, ou o armazenamento é inadequado. 22 CAPÍTULO 07 – FERMENTAÇÃO 28 de setembro de 2012. Ministrado por: Luanna Fernandes Silva Os embutidos fermentados são produtos feitos à base de pedaços de carne que sofrem uma fermentação por microrganismos, podendo ser posteriormente cozidos e defumados. De forma semelhante aos derivados lácteos, para a fermentação de derivados cárneos são utilizados os cultivos iniciadores ou culturas starters. Os cultivos mais utilizados são constituídos principalmente de membros dos gêneros Lactobacillus, Micrococcus e Pediococcus. Os principais microrganismos dos cultivos são bactérias láticas, bolores, cocos catalase positivos e leveduras. Os Lactobacillus e Pediococcus são essencialmente acidificantes, pois produzem ácido lático a partir de açúcares. Essa acidificação não somente impede o desenvolvimento de bactérias indesejáveis como melhora a coloração, acelera a desidratação e produz o típico sabor ácido, característico dos produtos fermentados. Por esse motivo, os derivados fermentados apresentam-se estáveis à temperatura ambiente, com baixos teores de umidade e pH, necessitam de menos conservantes, além deapresentarem sabor, cor, aroma e textura próprios. O cultivo deve ser diluído e permanecer deste modo por 30 minutos antes de ser usado. São usados 200 ml para cada 200 kg de carne. Depois da fermentação pode ser realizada a defumação. Esta deve ser feita em temperaturas de no máximo 30ºC, para não matar os microrganismos. Os principais tipos de fermentação estão citados abaixo: Fermentação rápida As salas de maturação ficam à temperatura de 24 a 26ºC durante 12-14 horas. Depois a temperatura é diminuída para 18 a 20ºC, para completar o processo, sendo necessário para a pré-secagem, formação da cor e liga. Neste tipo de fermentação são adicionados nitrito, ascorbato de sódio, dextrose e xarope de milho. Fermentação suor Utilizam-se temperaturas mais altas (25-28ºC). Para se obter uma umidade relativa de 100% adiciona-se vapor nas câmaras de maturação. Após um período determinado, abaixa-se a temperatura para 16-18ºC e depois aumenta se novamente para 28ºC, várias vezes ao dia. Nesse método é adicionada maior quantidade de sal. 23 Fermentação à vácuo Os embutidos são mantidos em câmaras à vácuo, à pressão de 0,2 atm. Após algum tempo, reestabelece-se a pressão normal, seguida de uma redução para 0,3 atm. Repete-se o procedimento mais uma vez e finalmente a pressão de 0,5 atm é mantida. O vácuo modifica a estrutura do embutido, possibilitando uma melhor ligação maior estabilidade da cor e dificultando a rancificação, já que o oxigênio é removido. Esse tipo de fermentação é realizada à temperatura de 20-22ºC, por aproximadamente 5 dias. Fermentação por defumação úmida A fermentação, defumação e secagem são feitas de uma só vez. Após o embutimento, os produtos são levados às câmaras de maturação a uma temperatura entre 18 e 22ºC e U.R. maior que 90-95%. Após muitas horas, adiciona-se fumaça. Fermentação lenta ou natural A temperatura, nesse caso, é normalmente maior que 20ºC e, consequentemente, por ser um processo lento, a formação de cor e ligação demoram mais. As perdas de peso são menores de 20%. A atividade de água está na faixa de 0,7-0,96. Após a secagem e maturação dos produtos fermentados, deve-se proceder com sua embalagem, que vai ser responsável por conferir proteção ao produto. Quando inteiros e fechados, os embutidos podem ser armazenados à temperatura ambiente. Já quando são fatiados, devem ser embalados à vácuo e armazenados em temperatura de refrigeração. 24 CAPÍTULO 08 – EMBUTIDOS DE MASSA GROSSA 28 de setembro de 2012. Ministrado por: Luanna Fernandes Silva Os derivados cárneos podem ser divididos em embutidos de massa grossa, que podem ou não ser fermentados, e embutidos de massa fina, que são emulsificados. Esses derivados podem ser feitos a partir de cortes inteiros, como o bacon; podem ser moldados e cortados, como o presunto cozido; e ainda podem ser enlatados, a exemplo da carne de conserva. Podem ser classificados em frescais, cozidos e/ou defumados, e defumados e desidratados, onde se incluem os fermentados. As linguiças são embutidos curados de massa grossa não- fermentados. São os derivados mais produzidos no país, por não necessitarem de tecnologias sofisticadas nem de muitos equipamentos. Não sofrem nenhum tratamento térmico prévio, e por isso apresentam uma elevada atividade de água e curta vida de prateleira. Os principais tipos de linguiças são: Frescal O tamanho é de 20 cm, e necessitam de 12 a 18 horas de cura. Usa-se o disco de 3 furos, e não é usado nenhum tratamento térmico para a redução da flora microbiana do produto. Apresenta vida de prateleira pequena, mesmo quando conservada pelo frio. Toscana Feita exclusivamente com carne suína gorda, proveniente do pernil, copa, lombo e barriga. A carne e o toucinho são moídos usando o disco de 30 furos. O tamanho da linguiça deve ser de 10 a 15 cm. São necessárias 12 horas de cura, e 3 a 4 horas de defumação. Paio Constituído de 85% de carne suína e 15% de gordura (toucinho). Usa-se o disco de 30 furos, e o embutimento é feito em tripas grossas, com tamanho de 30 cm e amarradas em forma de ferradura. No seu tempero são utilizados vinho tinto e louro. São necessárias 12 horas de cura e 5 horas de defumação. Calabresa Constituída de 90% de carne suína e 10% de gordura. É utilizado o condimento calabresa. O tamanho deve ser de 20 cm, e são necessárias 12 horas de cura, sendo que a defumação de 3 a 4 horas é opcional. 25 Os principais defeitos observados nas linguiças são cor amarelada, que ocorre quando o produto não é curado, devido à matéria-prima ter ficado em baixas temperaturas; escurecimento, que ocorre devido à oxidação decorrente da incorporação de ar na hora do embutimento; esverdeamento, decorrente da ação de microrganismos ou substâncias químicas, como o nitrito; a liberação de água ocorre quando a mistura é inadequada e não há a formação da liga. Os salames são embutidos curados de massa grossa fermentados. A sua fabricação é dividida em duas etapas. A primeira é a fermentação, onde é adicionado o cultivo iniciador, para o desenvolvimento da cor, sabor e aroma, além do prolongamento da vida útil do produto. A segunda é a desidratação que é feita por meio da defumação em até 30ºC. O toucinho não deve ser defumado. Na sua preparação do salame tipo italiano é usada carne suína picada em 6-9 mm e carne bovina em 3 mm, além do toucinho picado. É feita a mistura da carne com os ingredientes até formar a liga. Então, é adicionado o cultivo iniciador para a realização da fermentação. É feito o embutimento, e o salame é encaminhado para a defumação à 30ºC em salas climatizadas. Após todas as etapas, o produto final apresentará uma atividade de água de 0,87, devendo-se retirar a tripa e embalar à vácuo. 26 CAPÍTULO 09 – EMBUTIDOS DE MASSA FINA 02 de outubro de 2012. Ministrado por: Luanna Fernandes Silva Os embutidos de curados de massa fina se caracterizam pelo alto grau de divisão dos seus constituintes. Na sua fabricação, os processos mais importantes são a cura, emulsão e o cozimento. Tem-se aumento cada vez mais o uso da carne mecanicamente separada (CMS) de frango na produção desses derivados, o que reduz significativamente o seu custo de produção. Entretanto a CMS é muito sensível à rancificação, devido à sua composição, e quando tal fenômeno ocorre, há alterações no sabor, aroma e cor, desqualificando o produto. O emulsionamento da gordura permite torna-la invisível, ao mesmo tempo em que continua participando do sabor e textura do produto. As emulsões cárneas são constituídas de duas fases, uma contínua, representada pela água, e outra descontínua, onde estão localizadas as gotículas de gordura. Apesar de essas duas fases serem imiscíveis, encontram-se estabilizadas devido à ação dos estabilizadores, que são sempre proteínas solúveis. Os estabilizadores recobrem integralmente as gotículas de gordura, impedindo a coalescência e a formação de gotículas maiores que passariam a ser perceptíveis no produto. Exemplos de estabilizadores são as proteínas miofibrilares (consideradas os melhores), proteínas da soja, do soro e do plasma. As proteínas miofibrilares são consideradas os melhores estabilizadores, sendo que 100g seus estabilizam 160 ml de gordura, enquanto 100g de proteínas sarcoplasmáticas conseguem estabilizar apenas 30 ml de gordura. O tempo que a massa (ingredientes e condimentos) fica no cutter vai possibilitar o grau correto da divisão da gordura. Para a extração das proteínas no cutter, deve-se inicialmente bater a carne magra com a metade do gelo necessário e sal durante 5 a 10 minutos à temperatura controlada (12 a 15ºC), para evitar a desnaturação proteica. Após isso a massa é direcionada ao emulsificador para ser novamente refinada e homogeneizada.Deve haver uma quantidade correta de sal e polifosfatos, pois as proteínas miofibrilares só são estabilizadas quando estão solúveis. O cutter tem sido substituído pelo moinho coloidal, devido este apresentar uma maior velocidade de fabricação, e possibilidade de automatização. 27 Após a emulsificação, deve-se proceder com o embutimento, e depois com o cozimento. Durante o cozimento, o calor promove a desnaturação proteica e acelera as reações que são responsáveis pela cor, aroma, sabor e textura do produto. A aplicação de calor deve ser gradativa, iniciando em 60ºC e indo até 80ºC. Se o aumento da temperatura for brusco, vai ocorrer uma interrupção das reações, interferindo negativamente na qualidade do produto, principalmente na coloração. A salsicha é constituída de carnes de diferentes espécies, até 60% de CMS, miúdos comestíveis, tendões pele e gordura. Já as salsichas tipo Viena e Frankfurt, são constituídas de carne de bovinos e/ou suínos, até 40% de CMS, miúdos comestíveis de bovinos e/ou suínos, tendões, pele e gordura. As verdadeiras salsichas Viena e Frankfurt são feitas com carnes de suínos e/ou bovinos e gordura, apresentando, portanto, um custo mais elevado. Ainda tem as salsichas de carne de ave, que são feitas com carne e miúdos de aves, até 40% de CMS e gordura. Na elaboração das salsichas é feita a emulsão, o embutimento e o cozimento a 73ºC. Depois se faz o resfriamento em chuveiros de água fria, sendo encaminhado posteriormente para câmaras frias à 5ºC. A tripa sintética é retirada. A coloração das salsichas é obtida através do uso de urucum e ácido fosfórico, que fixa a cor. Estando prontas, as salsichas devem ser embaladas à vácuo. Os principais defeitos encontrados nas salsichas são: Liberação de líquido Ocorre quando há um desequilíbrio da emulsão. Pode ser devido ao uso de pouca carne magra, que é a fonte das proteínas miofibrilares, as quais são responsáveis pela estabilização da emulsão. Coloração verde É o resultado da contaminação por microrganismos produtores de água oxigenada. Esta reage com os pigmentos da carne, produzindo a coloração verde. Este defeito pode ser evitado através da pasteurização das salsichas, após serem embaladas. Porosidade da massa Ocorre devido a defeitos na bomba de vácuo da embutideira, que realiza a incorporação de ar à massa. Arenosidade da massa Ocorre quando a CMS é mal obtida, sendo incorporados vários fragmentos ósseos à massa. 28 Inchaço e ruptura da salsicha Ocorrem durante o cozimento para consumo, devido elevada quantidade de colágeno no produto. O inchaço também pode ser devido quantidades excessivas de amido na massa. Estufamento da embalagem Ocorre quando há contaminação Textura de papel Ocorre quando na massa há muita CMS. Devido à elevada pressão há ruptura das fibras musculares, levando à perda da elasticidade. O presunto é um dos derivados mais nobres. Na sua fabricação é usado somente o pernil suíno desossado (presunto cozido) ou com o osso (presunto curado). Na produção do presunto cozido o processo utilizado é denominado cook-in, onde a peça é cozida já na embalagem, aumento em 3 vezes a vida útil do produto e evitando perdas de peso durante o cozimento. A carne a ser usada deve estar entre 2 e 4ºC, com pH de 5,8. A peça passa por uma toalete para da gordura, couro, tendões, entre outros. É realizada a injeção de salmoura fria, o a peça deve ficar curando à 4ºC, durante 12 horas. Depois realiza-se o tombamento da peça, para favorecer uma distribuição mais uniforme da salmoura e a extração das proteínas. O massageamento deve ser intermitente, e em temperaturas abaixo de 10ºC. Após isso, o presunto é embalado, enformado, e levado ao cozimento, que pode ser em água quente ou estufas a vapor. O resfriamento deve ser lento, e o produto deve ficar em câmara fria por 24 horas, para então ser desenformado e comercializado. Os apresuntados são feitos a partir da paleta suína, CMS de frango e emulsão de couro. Já os afiambrados, são produzidos com retalhos suínos. O processo de fabricação desses dois derivados é semelhante ao do presunto cozido. Os principais defeitos encontrados nos presuntos: Falta de liga Pode ser devido à carne muito ácida, toalete incompleta, onde permanece muita gordura e tecido conjuntivo, tombamento insuficiente e/ou realizado em elevadas temperaturas. Exsudação Ocorre quando se usa pernil PSE, ou devido à excessiva injeção de salmoura. Espaços vazios Podem ser devido à contaminação microbiana, ou devido ao fechamento inadequado da forma na prensagem. 29 Perdas no cozimento Ocorre quando se usam salmouras com baixos níveis de sal, ou quando o massageamento realizado é insuficiente.