ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DE GRÃOS DE ERVILHA GRUPO II TIPO 3 EM EMBALAGENS COM E SEM MICROPERFURAÇÕES
Capítulo de livro publicado no livro do I Congresso Latino-Americano de Segurança de Alimentos. Para acessa-lo clique aqui.
DOI: https://doi.org/10.53934/08082023-07
Este trabalho foi escrito por:
Camila Coutinho Barreto *; Hilana Ceotto Vigoder
Resumo: A embalagem é um item essencial na manutenção da segurança e da qualidade dos alimentos comercializados. Um dos desafios da indústria alimentícia é o uso de embalagens adequadas e seguras, que evitem a contaminação microbiana do alimento e a redução do seu tempo de prateleira. Além disso, outros fatores podem gerar perdas econômicas, como a perda de pacotes ou de espaço no enfardamento. Por isso, este setor vem buscando tecnologias para otimizar a sua produção e evitar tais perdas, como o uso de microperfurações nas embalagens. No entanto, a presença dessas microperfurações levanta dúvidas referentes a manutenção da qualidade microbiológica dos produtos. Uma vez que não foram encontrados novos estudos na literatura a respeito da diferença de vida de prateleira de alimentos não perecíveis nos diferentes tipos de embalagem, o objetivo do presente estudo foi avaliar a carga microbiana de grãos de ervilhas embaladas com e sem microperfurações durante um período de 6 meses. Em uma análise preliminar, pôde-se observar uma tendência de redução no crescimento de bactérias aeróbias mesófilas cerca de 10 vezes na embalagem contendo microperfurações em comparação à embalagem sem microperfurações. No entanto, se faz necessária a realização de estudos adicionais para avaliação da qualidade macroscópica dos grãos, uma vez que a presença de microperfurações poderia facilitar a entrada de insetos e outros contaminantes durante o armazenamento e a exposição nas gôndolas de supermercado.
Palavras–chave: Embalagem, Ervilha, Microperfurações, Segurança de alimentos
Abstract: Packaging is essential to commercialized food quality and safety. Finding the proper packaging to avoid product exposure to extreme conditions such as microbial contamination, which can lead to reduction of the expected shelf life, is one of food industry challenges. In addition, other factors can generate economic impact, such as package loss or inefficient baling. Therefore, the industry has been seeking for technologies to optimize production and avoid these losses, such as the use of microperforations in packaging. However, perforated packages raises doubts regarding microbiological quality of the products. Since no new data were found in the literature regarding perforated packaging impact on pea shelf life, the aim of the present study was to evaluate the microbial load of pea grains packed with and without microperforations. In a preliminary analysis it was observed a trend in the growth of mesophilic aerobic bacteria, about 10 times lower in the perforated than non-perforated package. However, further studies are needed in order to evaluate the grains for macroscopic contaminants, since the perforated package could allow insects entry during storage and exposure on market shelves.
Keywords: Package; Pea; Microperforated; Food Safety
INTRODUÇÃO
Um dos desafios da indústria de alimentos é o uso de embalagens adequadas e seguras para evitar que haja a exposição do produto ao calor, luz, poeira, água e microrganismos que possam contaminar o alimento e diminuir seu tempo de prateleira. Além disso, outros fatores relacionados as embalagens podem gerar perdas econômicas, como a perda de pacotes ou de espaço no enfardamento. Devido a estes fatos, a indústria vem buscando tecnologias de forma a otimizar a produção e evitar essas perdas (1).
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), através da Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) nº 91/2001, define embalagem para alimentos como “artigo que está em contato direto com alimentos, destinado a contê-los, desde a sua fabricação até a sua entrega ao consumidor, com a finalidade de protegê-los de agente externos, de alterações e de contaminações, assim como de adulterações” (2).
Estudos realizados com carne fresca embalada com filme de polipropileno demonstraram que esses alimentos sofrem com o aumento da umidade relativa no interior da embalagem, resultando na redução do seu prazo de validade. Neste sentido, a presença de perfurações na embalagem seria uma alternativa, onde a regulação da troca de vapor de água e gás seria possível (3).
Esse mesmo efeito foi observado em embalagens de frutas e verduras, nas quais as vantagens da presença de perfurações nas embalagens foram descritas. Dentre elas pode-se destacar: o ajuste da atmosfera do interior da embalagem quando o alimento é exposto a diferentes temperaturas, redução da perda de água, prevenção de condensação pelo vapor de água e ainda evitando efeitos deletérios como alteração de sabor, fermentação ou danos por excesso de CO2 (4, 5).
No caso de grãos e farinhas, as microperfurações funcionam como uma espécie de válvula, permitindo a saída do ar quando o pacote é pressionado, garantindo maior eficiência no enfardamento, reduzindo a perda de espaço, perda de alinhamento e perdas de pacotes devido ao rompimento acidental ou proposital das embalagens. Além disso, em 2021, um estudo do Instituto SENAI de Tecnologia Química e Meio Ambiente do Rio de Janeiro mostrou tendência ao aumento da carga microbiana em farinha de mandioca e grãos de ervilha em embalagem sem microperfurações (6).
No entanto, apesar de oferecer vantagens, a presença de microperfurações ainda levanta dúvidas referentes a manutenção da qualidade microbiológica dos produtos, uma vez que a contaminação por microrganismos é uma das principais causas de redução do prazo de validade ao acelerar a deterioração de alimentos, além de gerar riscos à saúde do consumidor (7).
Os alimentos não perecíveis, como cereais, grãos e farinhas, possuem características que permitem que sua estocagem a temperatura ambiente por um período prolongado sem que haja crescimento microbiano suficiente para se caracterizar a deterioração, devido à sua baixa atividade de água (Aa), desde que o local do armazenamento seja arejado, limpo e livre de umidade (7, 8).
A ervilha é uma leguminosa da espécie Pisun Sativun, L. utilizada como alimento, onde de suas vagens são extraídos grãos comestíveis (9). No Brasil, as características de identidade, qualidade, embalagem, marcação e apresentação de ervilha seca destinada à comercialização é definida pela Portaria MAPA nº 065/93 (10).
De acordo com a portaria, produtos que contém, no mínimo, 98% de ervilhas partidas são classificadas como ervilhas do Grupo II, e a determinação do tipo da ervilha se dá de acordo com os limites máximos de tolerância estipulados no Anexo I da referida norma para os parâmetros de umidade, matérias estranhas e impurezas, e grãos avariados, sendo as ervilhas classificadas em cinco possíveis tipos (10).
As ervilhas do tipo 3 possuem limite máximo de tolerância em percentual de peso de até 15% para umidade, 1,5% para matérias estranhas e impurezas, 2% para grãos ardidos ou mofados, 1% para grãos carunchados, 4% para grãos manchados ou descoloridos e 12% para o total de grãos avariados (10).
Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi comparar a carga microbiana total de grãos de ervilhas grupo II tipo 3, embaladas com e sem microperfurações, a fim de se avaliar possíveis vantagens e possíveis riscos microbiológicos associados ao uso de embalagens contendo microperfurações.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram testados dois lotes de grãos de ervilha de uma marca comercialmente conhecida, um contendo microperfurações na embalagem e o outro não. Os pacotes continham 500g de ervilha e foram embalados no mesmo momento, a partir da mesma matéria prima.
De forma a acelerar o processo de deterioração, após a análise microbiológica inicial, as embalagens de ambos os lotes foram incubadas a 30 ± 1°C em estufa bacteriológica. Após 3 meses as embalagens foram transferidas para estufas bacteriológicas em temperatura de 36 ± 2°C, onde permaneceram até o fim do estudo.
Os produtos foram analisados no tempo inicial, no final de fevereiro de 2022 e em intervalos médios de 30 dias, com tempo final de 6 meses, em setembro do mesmo ano. Em cada um dos cinco tempos, foi analisado um único pacote de cada tipo de embalagem (n=5), sendo os pacotes descartados após a realização dos ensaios. A análise de mais pacotes em cada tempo não foi possível devido a quantidade de pacotes que foram cedidos para os testes.
As análises microbiológicas de bactérias aeróbias mesófilas e bolores e leveduras foram realizadas no Laboratório Baktron Microbiologia LTDA, e tinham como objetivo verificar a carga microbiana total dos alimentos, segundo as metodologias ABNT NBR ISO 4833-1:2015 (11) e ABNT NBR ISO 21527-1:2021 (12), respectivamente. Estes métodos foram selecionados por serem normatizados e validados, sendo adequados para o uso pretendido.
Foram pesados assepticamente 25 gramas de ervilha, que foram transferidos para um saco estéril, onde foram adicionados 225 mL de água peptonada tamponada (0,1 % m/V; Oxoid). As amostras foram submetidas a um homogeneizador de amostras (LS 190 1N, Logen Scientific) por 60 segundos. Para a contagem de bactérias, foi transferido 1 mL da suspensão, em duplicata, para placas de Petri 90 x 15 mm descartáveis estéreis (Olen), onde foi adicionado cerca de 25 mL de ágar padrão de contagem (PCA; Oxoid). Para a contagem de bolores e leveduras, foi adicionado 0,1 mL da suspensão, em duplicata, na superfície de placas de Petri 90 x 15 mm contendo ágar dicloran rosa-bengala cloranfenicol (DRBC; Oxoid), que foi espalhado por uma alça de Drigalski estéril. Os meios de cultura foram incubados a 37ºC por 48 horas e 25 °C por 5 dias, respectivamente.
A análise estatística dos resultados foi realizada através do teste t para grupos independentes, utilizando o software Statistica 10 (StatSoft GmbH).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi observado no tempo zero, para ambos os tipos de embalagem, a contagem de 10 UFC/g (1,00 log10) de bactérias mesófilas aeróbias e de <100 UFC/g (<2,00 log10) de bolores e leveduras.
Após cerca de 60 dias, a contagem de bactérias na embalagem sem as microperfurações foi de 100 UFC/g (2,00 log10), enquanto na embalagem com as microperfurações permaneceu em 10 UFC/g (1,00 log10). A contagem de bolores e leveduras foi de <100 UFC/g (2,00 log10) em ambos os tipos de embalagem.
As análises microbiológicas revelaram que após 3 e 5 meses a contagem de bactérias mesófilas aeróbias na embalagem com microperfurações foi de 30 e 70 UFC/g (1,48 e 1,85 log10), enquanto na embalagem sem as microperfurações foi de 970 e 5300 UFC/g (2,99 e 3,72 log10), respectivamente. Com relação à contagem de bolores e leveduras, na embalagem com microperfurações foi observada contagem de 100 (2,00 log10) e <100 UFC/g (<2,00 log10), respectivamente, enquanto na embalagem sem microperfurações, em ambos os tempos foi observado 200 UFC/g (2,30 log10).
Após um período de 6 meses, a contagem final de bactérias aeróbias mesófilas observada na embalagem com microperfurações foi de 180 UFC/g (2,26 log10), enquanto na embalagem sem microperfurações foi observado crescimento de 9.400 UFC/g (3,97 log10). A contagem observada de bolores e leveduras foi de <100 (<2,00 log10) e 200 UFC/g (2,30 log10) nas embalagens com e sem microperfurações, respectivamente.
Os resultados em log10 obtidos para cada tipo de embalagem, em cada tempo analisado, estão descritos na Tabela 1, e a representação gráfica dos resultados pode ser observada na Figura 1.
Apesar de não ser observada diferença estatisticamente significativa para a contagem de bactérias mesófilas aeróbias e de bolores e leveduras entre os dois tipos de embalagem analisados, principalmente devido ao baixo número amostral de pacotes analisados em cada tempo, é possível observar uma tendência de aumento na contagem de bactérias mesófilas aeróbias relativamente maior na embalagem sem microperfurações do que na embalagem que possui as microperfurações, sendo observado no tempo final uma diferença de quase 2 log10 entre as diferentes embalagens.
De acordo com a legislação vigente, as embalagens de alimentos têm como finalidade protegê-los de agentes externos, de alterações e contaminações (2), portanto, uma das preocupações relacionada à presença de microperfurações na embalagem está correlacionada com a entrada de contaminantes através desses poros.
Um estudo anterior de 2021 que analisou a diferença da carga microbiana de pacotes com ou sem microperfurações de grãos e farinhas, demonstrou que, mesmo após a aplicação de inóculo microbiano com concentração de 108 UFC/mL na região da embalagem contendo microperfurações, nenhum dos microrganismos inoculados foi detectado, mesmo após incubação em condições adequadas para o crescimento microbiano por 3, 7 e 15 dias (6).
No presente estudo não foi possível se observar uma diferença estatisticamente significativa entre os tipos de embalagem analisadas, embora tenha sido possível notar uma tendência ao aumento da carga microbiana no interior da embalagem que não continha microperfurações.
A partir do segundo mês de análise a contagem de bactérias aeróbias mesófilas observada na embalagem com microperfurações foi 10 vezes menor em comparação à embalagem sem microperfurações. O mesmo foi observado nos meses seguintes, sendo na contagem final de bactérias aeróbias mesófilas na embalagem sem microperfurações mais de 50 vezes maior que a contagem na embalagem sem microperfurações analisada no mesmo tempo.
Com relação à contagem de bolores e leveduras, as contagens ficaram próximas entre os dois tipos de embalagem, sendo necessário a realização de um estudo com um maior tempo de duração para observação do comportamento desses microrganismos nos diferentes tipos de embalagem, uma vez que bolores possuem um tempo de geração maior em comparação às bactérias.
Os resultados observados se assemelham a estudos realizados em vegetais e hortaliças frescas (13), trufas (14) e produtos cárneos fermentados (15) embalados com atmosfera modificada, onde a presença das microperfurações nas embalagens plásticas permitem troca de gases, evitando o desenvolvimento de uma atmosfera propícia ao crescimento de microrganismos (16).
Em estudo de 2010, Rivera e colaboradores (14) já haviam observado que embalagens de atmosfera modificada contendo microperfurações ajudam a manter o aspecto fresco de trufas, além de reduzir a contaminação microbiológica. Após duas semanas de armazenamento, a contagem de Pseudomonas spp. decaiu nas embalagens com microperfurações em comparação ao grupo controle, enquanto a contagem observada de Enterobacteriaceae em uma das espécies de trufas analisadas após o mesmo período se manteve estável na embalagem com microperfurações, enquanto a contagem do grupo controle aumentou. Já a contagem de bolores e leveduras também se manteve estável após 21 dias para as duas espécies analisadas nas embalagens com microperfurações, entretanto pode-se observar um aumento da carga microbiana no grupo controle.
A presença de microperfurações em embalagens manteve as características de linguiças fermentadas secas por mais tempo (15). Nesse estudo, Canel e colaboradores (15) observaram a influência das embalagens microperfuradas na manutenção da camada externa de Penicillium nalgiovense, fungo utilizado para conferir sabor e proteger o produto da colonização de microrganismos deteriorantes, em salame artesanal. As microperfurações não só impediram a redução da população e mantiveram a integridade do P. nalgiovense, como reduziu a perda de água do produto.
Koutsimanis, Harte e Almenar (17), observaram menor índice de decomposição fúngica em cerejas sem caule em embalagem contendo microperfurações. Após 21 dias do produto armazenado a 1ºC, não houve nenhuma perda relacionada a decomposição fúngica, porém todos os produtos embalados nas embalagens controle (sem as perfurações) estavam impróprios para consumo após o mesmo período. Além disso, a embalagem estudada reduziu a perda de peso a 0,8%, em comparação aos controles, onde foi observado cerca de 16% de perda, e promoveu melhorias no aroma, cor, acidez, entre outros aspectos.
Toscano e colaboradores (13) compararam esses mesmos tipos de embalagem para aspargos frescos. Foi observado que a embalagem de polipropileno contendo microperfurações foi a melhor opção para manter a aparência do aspargo fresco dentre as embalagens testadas.
É importante ressaltar que esses estudos avaliaram a influência das microperfurações nas embalagens associadas ao uso de atmosfera modificada no interior dos pacotes, avaliando não só a influência das microperfurações na qualidade organoléptica e microbiológica dos produtos, mas também na manutenção das características atmosféricas no interior da embalagem.
Até onde é do nosso conhecimento, não foram publicados novos estudos abordando novas tecnologias de embalagem de grãos não-perecíveis e nem sobre a relação da atmosfera interna da embalagem com a qualidade dos grãos. No entanto, acredita-se que, uma vez que a presença das microperfurações na embalagem permite uma troca de gases eficiente e evita acúmulo de umidade, o ambiente interno da embalagem se torne menos propício para o desenvolvimento de microrganismos deteriorantes.
Alimentos não-perecíveis possuem um longo tempo de prateleira e são menos suscetíveis a deterioração devido às suas características intrínsecas (18). Ainda assim, obter um maior tempo de prateleira é de interesse da indústria de alimentos, uma vez que o prazo de validade interfere diretamente nas perdas, gerando impacto econômico (19).
Estudos futuros, utilizando um maior número de amostras para cada tempo analisado, e aumentando o período de incubação das amostras, podem trazer resultados mais conclusivos aos já observados no presente estudo.
CONCLUSÕES
O presente estudo representa uma análise preliminar acerca do impacto de embalagens com microperfurações sobre a carga microbiana de ervilhas secas do grupo II, tipo 3. Os resultados obtidos sugerem que a presença de microperfurações nas embalagens de grãos de ervilha poderia melhorar a qualidade microbiológica dos grãos no interior da embalagem, consequentemente aumentando sua vida de prateleira, uma vez que a contagem de bactérias aeróbias mesófilas no tempo final do estudo na embalagem com microperfurações foi cerca de 10 vezes menor em comparação à embalagem sem os microfuros.
No entanto a realização de estudos adicionais utilizando um número maior de amostras por tipo de embalagem e com um maior tempo de duração são necessários. Além disso, estudos para avaliação da qualidade macroscópica dos grãos, uma vez que a presença de microperfurações poderia facilitar a entrada de insetos e outros contaminantes durante o armazenamento e exposição dos produtos, também se fazem necessários para avaliar o risco desse tipo de contaminação nas diferentes embalagens.
AGRADECIMENTOS
À Baktron Microbiologia LTDA. por ceder suas instalações e os insumos necessários para o desenvolvimento e execução desse trabalho. Ao Programa de Pós-graduação Lato Sensu em Gestão da Segurança de Alimentos e Qualidade Nutricional do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro-IFRJ. À Vitalis Industria de Alimentos LTDA. por ceder a matéria-prima e embalagens que foram submetidos aos ensaios.
REFERÊNCIAS
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