Validade dos alimentos: um resumo do Guia da ANVISA - Parte 2

Continuando sobre o assunto Validade dos alimentos.

Mecanismos físico-químicos de deterioração dos alimentos

É preciso conhecer todos os mecanismos de deterioração do produto para se estimar a validade deste.

Um alimento é composto por uma ou mais substâncias químicas diversas, que afetam seu prazo de validade.

1. Conteúdo de umidade, vapor de água e transferência

Geralmente, quanto mais água um alimento possuir, mais rápida será sua deterioração. Pense nas frutas ou legumes com alta umidade: melancia, abobrinha... estragam bem rápido, não é mesmo?

E a variação do teor de umidade causa alterações físicas e também sensoriais, como mudança na cor, sabor e textura, além de favorecer o crescimento microbiano.

Para garantir a máxima estabilidade de um produto, a umidade deve ser monitorada e controlada em todas as fases da vida de prateleira do produto, desde a seleção de ingredientes, produção, expedição/transporte do alimento, exposição do produto (mercados e afins), até o seu consumo.

“A troca de vapor de água e umidade pode ocorrer entre o produto e o ambiente ou entre ingredientes de um mesmo produto.”

A troca de vapor entre os ingredientes do alimento são fatores críticos.

Exemplo: um produto com cereais e amido em sua composição. Um alto teor de umidade em algum dos ingredientes pode afetar a estabilidade nos demais.

Para alimentos considerados de baixa aw (atividade de água – baixa umidade), ou seja, comercializados sob forma seca, como alguns suplementos alimentares (comprimidos, cápsulas de gel duro e pós) e fórmulas enterais e infantis em pó, a umidade no produto deve ser o mínimo possível, podendo ser preciso selecionar lotes de ingredientes com menor teor de umidade, ou ainda considerar a secagem adicional do ingrediente.

2. Temperatura

Variação de temperatura tem grande impacto na estabilidade de um alimento. Via de regra, um aumento na temperatura aumenta a taxa das reações químicas. Então, quanto maior a temperatura, menor será o prazo de validade do alimento.

Esse efeito constitui a base da maioria dos estudos de estabilidade.

Além disso, variações de temperatura durante seu armazenamento afetam significativamente a estabilidade do produto embalado em condições moderadas e altas de umidade ambiente. Essa flutuação de temperatura causa condensação da umidade dentro da embalagem, o que cria condições favoráveis para reações químicas e também ao crescimento/multiplicação de microrganismos, principalmente quando existe um grande espaço livre dentro da embalagem.

Essa variação também pode afetar a integridade da selagem da embalagem devido à expansão e contração térmica dos seus materiais.

Diferenças entre as zonas climáticas entre as regiões do planeta devem ser levadas em conta, pois dois países poderão ter diferenças nas temperaturas de realização dos seus testes de estabilidade.

Exemplo:

EUA - os estudos para determinação de prazos de validade normalmente devem ser realizados a 30°C ± 2°C e 75% ± 5% UR.

Brasil - os estudos normalmente devem ser realizados a 30°C ± 2°C e 75% ± 5% UR.

Observação importante: para embalagens comprovadamente impermeáveis, geralmente não é preciso utilizar condições de umidade controladas nos estudos para determinação do prazo de validade de alimentos. Também para alimentos refrigerados e congelados, ou mesmo sob temperatura controlada, as condições dos testes devem simular as condições de armazenamento reais do produto.

3. Oxigênio

O oxigênio é um dos fatores mais críticos para a validade de um alimento. Muitos ingredientes, como vitaminas e óleos de peixe, são suscetíveis a oxidação (causada pela adição de oxigênio ao alimento).

Exemplo: 1 mg de oxigênio é suficiente para oxidar 11,2 mg de ácido ascórbico (vitamina C).

Para colocar isso em perspectiva, se um alimento líquido for preparado com água não desaerada (isto é, água saturada com ar), o oxigênio presente no produto é suficiente para oxidar até 75 mg de ácido ascórbico por litro.

Então, quando há adição de ingredientes ao alimento que são suscetíveis à oxidação, cuidados extras devem ser tomados. Alguns cuidados: minimizar o espaço livre da embalagem e utilizar uma embalagem com uma boa barreira de oxigênio ou embalagem com um gás inerte, como nitrogênio.

Já quando se trata de gorduras e óleos, um problema específico é a rancidez oxidativa (ranço). Ela se desenvolve pela catálise de íons metálicos ou por degradação oxidativa iniciada por enzima. Esta última envolve lipoxigenases, que são amplamente presentes em fontes vegetais e animais.

A auto-oxidação iniciada por uma enzima ou um íon metálico como o Cu2+ gera o intermediário hidroperóxido que, quando quebrado para formar moléculas menores, tais como aldeídos e cetonas voláteis, contribui para a formação do ranço.

4. Agentes de oxidação e redução

Se há a presença de agentes oxidantes ou redutores fortes em um produto contendo vários componentes, pode haver um efeito negativo sobre a estabilidade de diversos ingredientes, especialmente vitaminas, como a A, D e C, que são muito sensíveis aos oxidantes e a vitamina B12, que é sensível aos agentes redutores.

O íon Fe2+, como o sulfato de ferro (II), é um agente redutor comum, assim como vários ácidos orgânicos. Depois de desenvolvidas as formulações dos produtos, é essencial que os estudos sejam conduzidos para demonstrar que essas potenciais fontes de instabilidade não impactem na qualidade do produto ao final do prazo de validade.

5. Luz

A luz é um fator bastante crítico que interfere na validade do produto, principalmente o componente ultravioleta. A luz pode afetar as propriedades sensoriais e a composição do alimento. Quando exposto à luz, de uma série de vitaminas, incluindo a riboflavina e as vitaminas A (como retinol ou palmitato de retinol), D e K, tem sua atividade reduzida.

Embalagens cor âmbar como as utilizadas em azeite de oliva são embalagens com barreira à luz.

Há estudos que comprovam que ocorrem diferenças significativas no conteúdo vitamínico de comprimidos de suplementos alimentares armazenados em frascos de vidro transparente, comparados com frascos de vidro âmbar quase idênticos. A atividade da vitamina em produtos armazenados em recipientes de vidro transparente diminui mais rapidamente se comparada à do produto armazenado em vidro âmbar.

Corantes também podem apresentar pouca estabilidade à luz, como as clorofilas, o açafrão (cúrcuma) e a betanina. E as alterações não ocorrem somente na aparência, mas também nas propriedades nutricionais desses produtos.

Também ocorre a foto-oxidação de lipídios (como em azeites de oliva) e a exposição pode ocorrer durante seu armazenamento no comércio. Certos espectros de iluminação fluorescente são capazes de iniciar a foto-oxidação.

E também pode ocorrer a foto-oxidação de proteínas, mas em menor grau do que a dos lipídeos.

6. Hidrólise química

A hidrólise é uma reação química que envolve a quebra de uma molécula em presença de água. Dependendo da combinação de ingredientes do alimento, pode ocorrer hidrólise química em produtos líquidos. Por exemplo, sob certas condições de pH e temperatura, o edulcorante aspartame hidrolisará, resultando em uma redução gradual da doçura.

7. pH

O pH de produtos líquidos tem grande impacto na sua validade. Cerca de metade das vitaminas são suscetíveis a condições de baixo pH (ácido), enquanto a outra metade é afetada pelo pH elevado (básico).

Exemplo: alimento líquido multivitamínico. Ajustar o pH para próximo de 7 (neutro), para estender seu prazo de validade.

O pH também interfere na estabilidade microbiológica e na estabilidade de vários outros ingredientes e aditivos, como os corantes.

8. Interações químicas

As interações químicas entre ingredientes comuns podem afetar seriamente a estabilidade e a atividade fisiológica de um alimento.

Será explicado mais adiante, com exemplos, sobre como interações químicas diferentes podem ocorrer em um produto durante o armazenamento.

A recomendação é pesquisar sobre os ingredientes em artigos científicos/ literatura oficial nacional e internacional inclusive, para garantir que todas as interações conhecidas e estabelecidas sejam consideradas durante a formulação do produto em questão.

Exemplo: a vitamina C é reativa tanto como ácido quanto como agente redutor e está envolvido em uma ampla gama de interações em alimentos.

Muitas interações foram identificadas para as vitaminas (trarei mais adiante). Já para outros ingredientes mais populares mais recentes, não há tanta informação disponível sobre o potencial de interações.

Em situações em que é preciso combinar componentes que apresentam interações conhecidas ou que são suspeitos de apresentarem interações, é recomendado, se tecnologicamente viável, usar um revestimento para um ou mais destes ingredientes ou selecionar formas alternativas dos ingredientes.

Exemplo: se o ácido ascórbico e certos sais de ferro estiverem presentes em um suplemento alimentar, há um alto risco de interação. Tal interação pode apresentar-se como manchas pretas na superfície de um comprimido ou como um depósito preto no interior de uma cápsula. Uma solução comum é revestir o pó fonte de ferro (várias formas estão comercialmente disponíveis) ou, alternativamente, usar uma fonte de ferro menos reativa.

CONTINUA NO PRÓXIMO ARTIGO...

(até agora foram 17 páginas de 73, força kkkk)