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INSTITUTO FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS AVARÉ AGRONEGÓCIO TAA – Tecnologia de Alimentos de Produtos de Origem Animal Profa. Juliana Zara Brondi Mendes Ingredientes e Aditivos utilizados no processo de cura HUI, Y.H. et al. Meat Curing Technolog.in: Meat Science and Applications. New York: Marcel Dekker, 2001. I. Introdução A origem da cura da carne remonta ao século 3 A.C., durante o qual esse processo se definia como a adição de sal à carne como forma de preservação. Com o passar dos séculos, descobriu-se o efeito do salitre (nitrato) sobre a cor da carne, sendo essa substância uma das impurezas do sal. Consequentemente, associou-se ao processo de cura a adição de sal e nitrato ou nitrito à carne, que resultaria na combinação de cor e sabor de tais produtos. Com o sucesso do advento da refrigeração, o processo de cura evoluiu de um modo de conservação da matéria-prima a um complexo e diverso segmento da indústria de cárneos, que continua a oferecer grande variedade aos consumidores e valor agregado aos produtores. II. Princípios A. Ingredientes para cura de carne 1. Sal O sal é o ingrediente mais importante do processo de cura. É ele quem promove um dos principais sabores do produto e ainda é essencial para solubilizar as proteínas miofibrilares, além de aumentar e influenciar positivamente na textura final do produto. Porém, devido ao seu sabor picante, o sal é usualmente utilizado em combinação com açúcares, de forma a promover um sabor mais suave. O sal utilizado no processo de cura deve ser puro, uma vez que impurezas (metais, por exemplo) aceleram o desenvolvimento de oxidação lipídica e provocam rancidez nas carnes curadas. A quantidade de sal usada em salmouras ou em misturas secas pode variar significativamente, apesar dos níveis máximo e mínimo serem limitados tecnológica ou sensorialmente. Quantidades peque nas de sal são incapazes de extrair as proteínas miofibrilares dos músculos enquanto altas quantidades de sal tornam o produto muito salgado para o consumo. A concentração da maioria das soluções de cura varia de 35° a 85° salômetro. 2. Açúcares Atualmente, os açúcares mais utilizados pela indústria de carnes são a sacarose, a glicose e o xarope de milho. A função deles é, como já enunciado acima, de suavizar a picância do sal. Os tipos e quantidades de açúcares empregados dependem do produto, mas o limite máximo é atingido devido à barreira sensorial. Geralmente, os custos determinam qual tipo de açúcar deve-se utilizar, seguindo o mercado e as safras. A glicose líquida e o xarope de milho são preferidos por certas indústrias pela facilidade de uso, ainda economizando espaço no estoque de matérias-primas. Porém, deve-se considerar o grau de escurecimento do produto final causado por reações de Maillard, mais pronunciada em certos tipos de açúcares. 3. Nitrato e nitrito O nitrato foi primeiramente adicionado em carnes devido ao seu poder corante – desenvolvimento de cor rósea – como método de unificação da cor dos produtos. As reações envolvidas nesse processo são a redução do nitrato a nitrito por degradação bacteriana e a fixação da cor devido às reações do nitrito com as proteínas hidrossolúveis da carne, a mioglobina e hemoglobina. Além da fixação da cor rósea, o nitrito mostra-se como um ótimo agente bactericida, retarda a progressão da oxidação lipídica e tem uma grande influência no flavor do produto curado. Nenhum outro aditivo reagrupa tais funções de preservação dos produtos cárneos como o nitrito, o que o torna essencial nesse processo. 3.1. Química do nitrito A palavra “nitrito” é frequentemente usada para designar o ânion NO2 - e o ácido neutro HNO2, sendo a última forma responsável pela formação de compostos nitrosados. A reação do HNO2 com ácido forte libera o íon NO + , conforme a reação: HNO2 + H + H2NO2+ H2O + NO+ O óxido nítrico, sendo doador de elétrons, forma ligações bastante estáveis com metais. O complexo do óxido nítrico com os heme pigmentos da carne (através do ferro) é responsável pelo aparecimento da cor rósea dos produtos curados. Pesquisas têm proposto alguns mecanismos que explicariam as propriedades antioxidantes do nitrito em carnes curadas, dentre elas: a formação de nitrosilmioglobina (MbNO), que possui propriedades antioxidantes; pela ação do calor, MbNO forma um composto estável, nitrosohemocromo, que inibe a atividade catalítica do ferro heme, diminuindo a oxidação. 3.2 Cor da carne curada A cor da carne curada depende do estado das proteínas no músculo, da concentração de mioglobina nesses tecidos musculares e do seu grau de conversão para o pigmento nitrosil. Após décadas de pesquisa, descobriu-se que os pigmentos da carne curada são essencialmente nitrosil-mioglobina e nitrosohemocromo. Os métodos de cura de carne dependem do tipo de produto cárneo envolvido no processo: Cura por salmoura: Os pedaços cárneos são mergulhados em salmoura contendo sais de cura e adjuntos. O tempo de salmoura deve permitir que ocorra difusão da solução até o centro dos pedaços. Cura por bomba: Injetoras de salmoura com agulhas múltiplas aceleram o processo de cura, pois difusão é realizada mais rapidamente. Cura seca: É efetuada esfregando-se os cortes cárneos com uma mistura de sais de cura e dando tempo suficiente para que eles penetrem no produto. Cura de carnes trituradas: A incorporação dos sais de cura na mistura é feita de maneira direta. Nitrito de sódio pode ser adicionado em concentrações em torno de 156 ppm. Todos os métodos acima levam à formação de nitrosohemocromo, proteína desnaturada de coloração rósea, característica das carnes curadas: Mioglobina NO Nitrosomioglobina calor Nitrosohemocromo 3.3 Inibição bacteriana Além da coloração rósea dos produtos curados, o nitrito tem a função de retardar o desenvolvimento do Clostridium botulinium e a produção de toxinas. O botulismo é uma doença causada pela ingestão de uma neurotoxina produzida por células vegetativas do microorganismo em questão. Pesquisas têm sugerido diversos mecanismos pelos quais o nitrito inibe a germinação dos esporos do C. botulinium, e é possível que vários deles estejam presentes num sistema tão biologicamente complexo quanto a carne. Acredita-se, por exemplo, que uma reação do ferro extracelular com o óxido nítrico resulta numa forma não disponível desse metal, essencial ao desenvolvimento dos esporos. 3.4 Flavor A função do nitrito como sal de cura não está relacionada a nenhum componente específico de sabor. Algumas alegações foram feitas declarando o sal como o principal contribuinte ao flavor das carnes curadas, em vez do nitrito ou da ausência de rancificação. Pesquisas sobre esse assunto tem sido realizadas, porém a falta de informações e dados significativos ainda impedem que conclusões sejam tiradas quanto à função do nitrito no flavor dos produtos cárneos curados. 3.5 Oxidação lipídica Sabe-se que os heme compostos dos músculos contem íons ferro, catalisadores da oxidação lipídica. Quando o nitrito reage para formar os pigmentos de cura, o ferro fica retido geralmente na forma reduzida Fe 2+ , tornando-o indisponível como catalisador da oxidação lipídica. 3.6 Ingestão de nitrito e nitrosaminas O nitrito é considerado tóxico em altas concentrações e faz parte da formação de nitrosaminas. Se usado dentro dos limites permitidos, entretanto, o nitrito não é considerado um risco à saúde. As nitrosaminas podem ser produzidas por uma combinação de nitrito ou ácido nitroso e aminas secundárias ou terciárias e muitas delas já foram identificadas como carcinogênicas. Baseando-se em sua ocorrência, somente o bacon dentre os produtos curados é considerado passível de desenvolver nitrosaminas, como a nitrosopirrolidina. A formação desses compostos é afetada por diversos fatores e substâncias – aceleradores de cura – mostraram-se eficientes na redução da formação de nitrosaminas em produtos curados. É importante ressaltar que as carnes curadas correspondem a uma pequena porcentagem da ingestão de nitrito ou nitrato, a maior parte dela proveniente de verduras, tubérculos e da saliva humana. 4. Coadjuvantes de cura 4.1 Ascorbatos e eritorbatos Essas substâncias são usadas como aceleradores de cura, aumentando a velocidade de conversão do nitrito em óxido nítrico. Os benefícios de seu uso são a diminuição do tempo de cura, a uniformização da coloração final do produto e a maior estabilidade da cor e flavor após processamento. Além disso, acredita-se que os ascorbatos tenham um efeito de bloqueio da formação de nitrosaminas. O regulamento norte-americano permite a adição de até 550 ppm de ácido ascórbico ou isoascórbico em produtos curados. Eritorbato de sódio é o sal mais utilizado para esse fim, devido ao seu baixo custo. 5. Fosfatos Os fosfatos atuam no processo de cura de modo a elevar o pH da carne e aumentar a solubilidade das proteínas miofiblilares. Acredita-se que a elevação do pH desloca o ponto isoelétrico da carne, elevando sua capacidade de retenção de água sem, no entanto, aumentar a salinidade do produto. Porém, resultados de pesquisas tem se mostrado controversos quanto ao mecanismo de ação dos fosfatos na hidratação de proteínas. Por serem agentes tamponantes e sequestradores de íons metálicos, o seu uso aumenta o rendimento do processo, retarda a oxidação lipídica e estabiliza a cor da carne curada. Os tripolifosfatos são os aditivos mais utilizados na indústria, pois proporcionam boa combinação de propriedades ao produto. Alguns desafios devem ser vencidos quanto ao uso de polifosfatos na indústria: como são insolúveis em soluções salinas, devem ser adicionados primeiramente no processo; requerem materiais adequados para o processamento devido à sua capacidade corrosiva; e a formação de cristais brancos na superfície do produto final deve ser controlada diminuindo a quantidade de polifosfatos e protegendo adequadamente o produto cárneo curado. 6. Amidos e hidrocolóides Na indústria de carnes curadas, os amidos contribuem com propriedades de ligação de água à matriz cárnea e com a melhora da textura do produto final. Essas características dependem da origem de tal amido, podendo ser extraído de cereais, raízes ou tubérculos. Devem-se usar amidos com sabor agradável, mas principalmente com alta capacidade ligante, capazes de reter a água no produto durante sua vida de prateleira. A escolha do tipo de amido deve ser baseada na análise de três modificações quando submetidos ao calor: pré-gelatinização, ligações cruzadas e estabilização. Os hidrocolóides mais utilizados no processamento de carnes são as carragenas,em especial as tipo kappa e iota, com alto poder gelificante. Elas são adicionadas em proporções abaixo de 1% e devem ser aquecidas para tornarem-se funcionais. III. Aplicações A. Métodos de Cura A indústria de alimentos emprega vários métodos de cura, no entanto, são todas modificações e variações de dois principais: cura seca, sem dúvida a mais antiga a ser utilizada; e cura com salmoura, que veio com a modernização dos tempos. 1. Cura Seca A cura seca é um método que vem dos tempos pré-históricos, sendo o primeiro a ser utilizado por seres humanos. É um método que usa sal sozinho ou então em combinação com nitrito ou nitrato. Basicamente, a umidade é arrastada para fora da carne de modo que essa fica mais dura e seca, porém com gosto mais salgado. 2. Cura com Salmoura A cura com salmoura vem sido usada comercialmente há vários anos após a cura seca. As peças de carne são colocadas em salmoura de modo que a solução penetra na peça toda. Esse processo é relativamente lento e pode ocorrer deterioração antes de seu término. Carne enlatada e língua ainda são processadas assim, mas esse método está cada vez menos frequente. 2.1 Injeção de Salmoura de Cura O padrão da indústria hoje é a injeção direta de salmoura de cura nas peças de carne. Esse método promove uma distribuição mais rápida e uniforme pelo produto, aumentando sua eficiência. Basicamente, existem três tipos de injeção de salmoura de cura: a) bombeamento em artéria, b) bombeamento por agulha, e c) bombeamento por injeção de múltiplas agulhas. Estabelecimentos menores usam mais comumente o bombeamento em artéria ou por agulha, que são mais lentos e trabalhosos; estabelecimentos maiores, que processam muitos quilos de produtos por dia, usam a injeção por múltiplas agulhas. a) Bombeamento arterial Introduz-se uma agulha injetora de salmoura de cura no sistema arterial do produto, usualmente presunto, tomando-se cuidado para que a peça não seja danificada. Por não poder ser realizado a altas velocidades ou volumes grandes, essa técnica é raramente utilizada atualmente. b) Bombeamento por Agulha O bombeamento por agulha utiliza uma única agulha com diversos orifícios, a qual é colocada em diversas partes da peça de carne, a fim de distribuir a salmoura de cura por todas as porções da peça. Após esse bombeamento, é necessário um período de equilíbrio para que a salmoura possa realmente difundir pela peça. c) Bombeamento por Injeção de Múltiplas Agulhas É o método mais utilizado pela indústria hoje, devido a sua velocidade e eficiência na distribuição dos agentes de cura através das peças de carne, o que permite um volume grande diário de produção. Os injetores são configurados para bombear peças desossadas ou não e de dimensões diversas. Alem disso, velocidade e volume de salmoura de cura injetada podem ser ajustadas de acordo com as necessidades, lembra-se que a bomba de pressão precisa sempre estar sob monitorização a fim de evitar imperfeições e perturbações nos tecidos. 2.2 Massageamento, Tombamento e Mistura Após a etapa de cura, algum tipo de energia mecânica é usualmente aplicada por algum intervalo de tempo, sob algum grau de vácuo, para extrair o sal solúvel em proteína e acelerar a distribuição da cura através do produto. 2.2.1 Massageamento Esse método ocorre utilizando-se aparelhos massageadores de carne, que são cubas que contém um mecanismo que agitam a carne com lentidão, através de braços feitos remos, sob diversas configurações. A agitação pode levar de 3 a 6 horas, exercendo uma massagem suave, o que é bom para produtos os quais é relevante manter a aparência de músculo. 2.2.2 Tombamento Diferentemente do massageamento, o tombamento é um tratamento físico muito mais severo, que envolve o uso da energia de impacto da queda das peças de carne sobre o corpo do tambor rotativo. Esse processo se dá sob vácuo, uma vez que a incorporação de ar pela carne é completamente indesejável, pois pode exsudar as proteínas. A maioria dos produtos é levada aos tambores rotativos logo após a injeção da salmoura de cura, onde ficam de 3 a 6 horas. Assim como o massageamento, o tombamento é realizado para extrair proteínas de ligação, melhorando maciez e suculência e aumentando a produtividade. 2.2.3 Mistura Os misturadores, geralmente, tem algum tipo de remos ou fitas que giram em torno de uma haste metálica. Podem ou não estar equipado para realizar vácuo e podem dispor bastante energia mecânica ao produto. Normalmente são utilizados períodos curtos de mistura pois os mais longos danificam a textura do músculo e a aparência do produto. Frequentemente são mais utilizados na fabricação de salsichas. Conclusões Dentre os principais ingredientes da cura, pode-se destacar sal, açúcares, nitrito e nitrato, sendo o sal o ingrediente mais importante, por promover sabor ao produto, melhorar a textura e solubilizar as proteínas miofibrilares. A quantidade de sal varia muito, de acordo com o produto, mas existem limites a serem seguidos: concentração baixa não é suficiente para extrair as proteínas miofibrilares dos músculos, enquanto concentrações altas deixam o produto excessivamente salgado para o consumo. A função principal dos açúcares, - sacarose, glicose e xarope de milho, - é suavizar a picância do sal. Os mais utilizados são a glicose liquida e xarope de milho, sendo que porém sempre se levando em consideração os limites sensoriais e possível escurecimento por reações de Maillard. Já em relação ao nitrato e nitrito, pode-se dizer que alem da propriedade de desenvolver uma cor rósea ao produto, resultado da reação do nitrito com mioglobina e hemoglobina, eles também tem função bactericida, alem de retardar a progressão da oxidação lipídica e ter influencia sobre o flavor do produto curado. Pode-se adicionar diretamente nitrito ou então adicionar nitrato que, por degradação bacteriana, se reduz a nitrito. Sobre a cura, conclui-se que a cor da carne depende muito do estado das proteínas no músculo, da concentração de mioglobina e também do seu grau de conversão para o pigmento nitrosil (nitrosil-mioglobina e nitrosohemocromo). Cada tipo de produto cárneo é curado usando-se um método especifico. Na cura por salmoura, os pedaços cárneos são mergulhados em salmoura contendo sais de cura e adjuntos; a cura por bomba se dá pela injeção de salmoura por agulhas múltiplas, que aceleram o processo de difusão pela carne; a cura seca é realizada esfregando os cortes com uma mistura de sais de cura, e; na cura de carnes trituradas, a incorporação dos sais na mistura é feita de maneira direta. Todos esses métodos foram nitrosohemocromo, proteína desnaturada de coloração rósea, característica das carnes curadas. Mioglobina NO Nitrosomioglobina calor Nitrosohemocromo Além da coloração rósea, o nitrito tem a função de retardar o desenvolvimento do Clostridium botulinium e a produção de toxinas, que quando ingeridas, causam o botulismo. É provável que o nitrito iniba a germinação dos esporos do C. botulinium, devido a uma reação de ferro extracelular com o óxido nítrico, resultando numa forma não disponível desse metal, essencial ao desenvolvimento dos esporos. Sobre a relação do nitrito com o sabor das carnes curadas, ainda não há uma conclusão final sobre o assunto, mas imagina-se que seja o sal o principal contribuinte ao flavor das carnes. Ainda sobre os nitritos, é importante dizer que em altas concentrações, fora dos limites permitidos, é considerado toxico, fazendo parte da formação de nitrosaminas, que se dá pela combinação de nitrito ou acido nitroso e aminas secundarias e terciarias, muitas já identificadas como carcinogênicas. Durante o processo de cura, outros ingredientes são utilizados além daqueles citados até agora: sal, açúcar, nitrito e nitrato. Esses são os chamados “adjuntos da cura”. Entre eles, se destacam: - os ascorbatos e eritorbatos, aceleradores de cura, que aumentam a conversão de nitrito em oxido nítrico, diminuindo o tempo de cura e contribuindo para uma coloração final mais uniforme e maior estabilidade da cor e do flavor após processamento, além de ter também um efeito de bloqueio na formação de nitrosaminas ainda não confirmado; - os fosfatos, que atuam na cura aumentando o pH da carne, o que aumenta a solubilidade das proteínas miofibrilares, porém o mecanismo dessa ação ainda está sob estudo; - amidos contribuem com propriedades de ligação de água à matriz cárnea e melhora da textura do produto final. Esse amido deve ter sabor agradável e, sobretudo, uma alta capacidade ligante, suficiente para reter a água no produto durante a vida de prateleira; - hidrocoloides, mais em especial a carragena, possuem alto poder gelificante e auxiliam na textura. Novamente sobre o método de cura por injeção de salmoura, é importante salientar que esse é o mais utilizado na indústria hoje, uma vez que ele promove uma distribuição mais rápida e uniforme pelo produto, o que resulta numa eficiência maior. Esse método é divido em três tipos: - bombeamento em artéria, que consiste na introdução de uma agulha injetora de salmoura de cura no sistema arterial do produto, porém, essa é uma técnica com muitas limitações de velocidade e volume, por isso não é utilizado atualmente. - bombeamento por agulha, que utiliza uma única agulha com diversos orifícios que é inserida em diversas porções da peça, distribuindo a salmoura pelo produto todo. - bombeamento por injeção de múltiplas agulhas, que é semelhante ao descrito anteriormente, com a diferença de que nesse caso há vários injetores que são regulados de acordo com as necessidades, o que promove uma maior eficiência e velocidade na distribuição dos agentes de cura, sendo esses os motivos principais que fizeram a indústria aderir a esse tipo de processamento. Após a etapa de cura, o produto passa por algum processo que lhe forneça energia mecânica. Os três tipos usados são massageamento, tombamento e mistura. O massageamento acorre utilizando-se cubas com braços feito remos que agitam a carne com lentidão por períodos de 3 a 6 horas exercendo uma massagem suave. Já o tombamento é um tratamento física bem mais severo, que envolve a energia de impacto (queda) da carne sobre as paredes do tambor rotativo no qual está inserido. Esse processo melhora a maciez e suculência do produto, e também leva de 3 a 6 horas, no entanto, é realizado sob vácuo para não haver incorporação de ar, o que pode exsudar as proteínas. E, por fim, a mistura ocorre por meio de misturadores com remos ou fitas, que trabalham sob vácuo ou não, por curtos períodos de tempo, uma vez que os períodos longos danificam textura e aparência do produto. É o método usado no caso de salsichas. A tecnologia de cura de carne é, portanto, importantíssima e muito presente no dia-a-dia dos consumidores. A cada dia surgem novas técnicas de cura, mais modernas e eficientes, que fazem dos produtos curados parte integrante da dieta de diversas pessoas, por isso, é necessário extremo rigor e cuidado na fabricação desses, visando sempre a qualidade dos ingredientes utilizados e, consequentemente, dos produtos finais, e não apenas a produtividade. Uma vez seguidas todas as exigências necessárias, o consumo desses produtos será seguro e não acarretará problema algum aos consumidores.
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