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ALERTA À QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DE CALDO DE CANA

Capítulo de livro publicado no livro do I Congresso Latino-Americano de Segurança de Alimentos. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/08082023-33

Este trabalho foi escrito por:

Michelly Milles Baptista dos Santos ; João Victor de Andrade dos Santos ; Aline dos Santos Garcia-Gomes *

*[email protected]

Resumo: O caldo de cana é uma bebida popular no Brasil devido às suas características de refrescância e sabor doce, sendo consumido frequentemente por indivíduos de todas as idades e classes, e comumente comercializada por vendedores ambulantes em vias públicas. A alta atividade de água, pH adequado, elevada concentração de açúcares e temperatura ambiente de comercialização favorecem a proliferação microbiana. A produção do caldo de cana é a etapa em que há os maiores riscos de contaminação da bebida devido à falta de higiene dos equipamentos e condições inadequadas de manipulação ou estocagem. Assim, o objetivo deste trabalho foi discorrer sobre a qualidade microbiológica do caldo de cana. Foi realizado um levantamento bibliográfico de publicações científicas nacionais e internacionais, utilizando como base de dados as plataformas Science Direct, Periódicos CAPES, PubMed, SciELO e Google Scholar, utilizando-se os descritores “benefícios do caldo de cana”, “manipulação e caldo de cana”, “contaminação microbiana e caldo de cana” e “qualidade microbiológica caldo de cana” nas versões em inglês e português. O processo de revisão de dados da literatura no permite apontar que essa bebida apresenta um alto nível de contaminação bacteriana, com destaque para bactérias do grupo coliformes, estando acima dos padrões estabelecidos pela legislação vigente. Os resultados mostram a necessidade da conscientização e educação constante dos manipuladores em boas práticas de fabricação, bem como de se desenvolver metodologias de conservação adequadas a esse tipo de bebida, que possam inclusive ser feitas, de forma simples, pelos próprios vendedores.

Palavras–chave: caldo de cana, contaminação microbiana, higiene, manipulação

Abstract: Sugarcane juice is a popular beverage in Brazil due to its refreshing characteristics and sweet taste, being frequently consumed by individuals of all ages and classes, and commonly sold by street vendors on public streets. The high water activity, adequate pH, high concentration of sugars, and ambient temperature of commercialization favor microbial proliferation. The production of sugarcane juice is the stage in which there are the greatest risks of contamination of the beverage due to the lack of hygiene of the equipment and inadequate handling or storage conditions. Thus, the objective of this work was to discuss the microbiological quality of sugarcane juice. A bibliographic survey of national and international scientific publications was carried out using as databases the platforms Science Direct, Periódicos CAPES, PubMed, SciELO, and Google Scholar, using the descriptors “benefits of sugarcane juice,” “handling and sugarcane juice,” “microbial contamination and sugarcane juice,” and “microbiological quality of sugarcane juice” in English and Portuguese versions. The literature data review process allows us to point out that this beverage presents a high level of bacterial contamination, especially bacteria of the coliform group, being above the standards established by the legislation in force. The results show the need for awareness and constant education of the manipulators in good manufacturing practices, as well as the need to develop suitable conservation methodologies for this type of beverage, which can even be done, in a simple way, by the vendors themselves.

Keywords: sugarcane juice; microbial contamination; hygiene; manipulation

INTRODUÇÃO

O caldo de cana, também chamado no Brasil de garapa, é uma bebida não alcoólica, refrescante, que possui sabor doce, agradável ao paladar da população, sendo muito popular entre brasileiros devido ao seu baixo valor econômico e às características citadas. É frequentemente apreciado por pessoas de todas as idades e classes sociais, principalmente nas estações mais quentes do ano (1).

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é um dos cultivos mais importantes do mundo, especialmente em países tropicais e subtropicais (2). Apesar de sua origem no sudeste da Ásia, passou a ser cultivada em outros continentes através das grandes navegações ainda no período colonial (1, 3, 4, 5).

No Brasil a cana-de-açúcar foi trazida pelos portugueses, em 1502, resultando rapidamente em uma das fontes de riquezas do país. Com o programa PROÁLCOOL do Governo Federal, em 1975, que possuía o objetivo de reduzir o uso de combustível derivado de petróleo, a produção de álcool etílico a partir de cana-de-açúcar se acentuou, trazendo um grande impacto econômico no cenário nacional. Na atualidade o cultivo comercial de cana-de-açúcar é realizado em mais de 70 países. O Brasil se destaca como o maior produtor do mundo, seguido pela Índia e China (1, 3, 4, 5, 6).

Dentre as diversas aplicações da cana-de-açúcar, destaca-se a produção de alimentos, como é o caso da bebida caldo de cana. A comercialização do caldo é vista como uma atividade altamente lucrativa pelos produtores desta bebida (1, 3, 4, 5). Apesar da cultura da cana-de-açúcar já ser reconhecida por sua relevância no campo econômico, ela também é valorizada por seu poder medicinal. A medicina tradicional indiana (também conhecida como ayuverda) e chinesa são modelos históricos do uso de alimentos como alternativa terapêutica. No antigo Ayurveda indiano, a cana-de-açúcar é empregada como um remédio, sendo utilizada também em combinações com outras ervas e plantas (7). O estudo de Karthikeyan & Samipillai (8) mostra que o caldo de cada vem sendo empregado como um remédio natural para vários problemas de saúde na Índia, podendo citar hemorragia, anúria, icterícia, disúria, câncer, doenças cardiovasculares e urinárias.

O caldo de cana é descrito como um líquido opaco, viscoso, de cor parda ao verde escuro, e sua composição pode ser modificada dependendo de vários aspectos, como a variedade, idade e saúde da cana, meio ambiente (solo e condições climáticas, como temperatura e chuvas), estruturação agrícola (maturação, colheita, manuseio, transporte e armazenamento) além de pragas e doenças (9).

Devido à sua alta concentração de carboidratos (em especial a sacarose), esta bebida é considerada como uma bebida de alto valor energético (5). Segundo Madhavi et al. (10), uma porção de 28,35 gramas de caldo de cana contém: 26,56 kcal (ou 111.13 kJ), 27,51 g de carboidratos, 0,27 g de proteínas, 11,23 mg de cálcio, 0,37 mg de ferro, 41,96 mg de potássio e 17,01 mg de sódio, distribuídos em 71% de água, 14% de açúcar solúvel, 12% de fibras e 3% de não açúcar.

Dentre suas características físico-químicas o pH é 5,46 ± 0,02; 24,50 ± 0,1% de sólidos solúveis; 0,047 ± 0,001% de acidez total titulável; 585,11 ± 10,32 de relação Brix/Acidez e 3,19 ± 0,01 mg/100ml de ácido ascórbico (9).

Apesar dos benefícios que a bebida pode trazer aos que a consomem, ela é altamente suscetível ao processo de deterioração microbiana, muito relacionada ao seu valor de pH em conjunto com as altas concentrações de açúcares, que favorecem a proliferação de bactérias lácticas e leveduras (4). Por outro lado, devido ao contato direto da cana com o solo e as condições de armazenamento e manipulação previamente à feitura de seu suco, que é consumido sem nenhum tipo de tratamento para redução da carga microbiana, a bebida pode ser um potencial veiculador de patógenos e um causador de doenças de transmissão hídrica e alimentar (DTHA), sendo assim este trabalho teve como objetivo realizar um levantamento bibliográfico no qual pretende-se destacar as possíveis fontes de contaminação microbiana do caldo de cana, bem como apontar alternativas para produção de um caldo de cana seguro à população que o consome.

MATERIAL E MÉTODOS

Esta revisão de literatura foi realizada a partir do levantamento bibliográfico de publicações científicas nacionais e internacionais. Foram utilizados 61 artigos, entre os anos de 1971 e 2022 publicados nas bases de dados Science Direct, Periódicos CAPES, PubMed, SciELO e Google Scholar. Como descritores, em conjunto ou isolados, foram utilizados: “benefícios do caldo de cana”, “manipulação e caldo de cana”, “contaminação microbiana e caldo de cana” e “qualidade microbiológica caldo de cana” nas versões em português e inglês.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O caldo de cana é sem dúvidas uma bebida amplamente consumida no país, sendo seu consumo feito em sua forma in natura. Uma das dificuldades encontradas em relação ao consumo de caldo de cana fresco é a sua elevada perecibilidade, o que resulta em um prazo de validade muito curto. Isto se relaciona às altas quantidades de compostos fenólicos e açúcares que sofrem, respectivamente, degradação enzimática pelas enzimas polifenol oxidase e peroxidase, e fermentação microbiana (11, 12).

Desde o cultivo até a extração do caldo de cana microrganismos potencialmente patogênicos podem ser inseridos na bebida sendo assim seu consumo in natura pode ocasionar prejuízo à saúde de seus consumidores. O contato com o solo por si só é fonte de microrganismos. O solo é um ambiente com uma grande diversidade microbiana e essa diversidade pode ser inerente ao solo ou adicionada a ele por fontes diversas, como irrigação da plantação com água não tratada. Os constituintes dessa diversidade podem ter uma relação neutra, positiva ou negativa com homens e animais, nesse último caso sendo considerados patógenos (13, 14, 15).

No caso do processo de extração do caldo de cana, apesar de simples, esse é um ponto crítico de contaminação dele, tendo em vista que pode ocorrer a introdução de novos microrganismos, do ambiente e do próprio manipulador, na bebida. As maiores contaminações do caldo de cana ocorrem durante a etapa de moagem e durante o armazenamento em recipientes para venda. Adiciona-se a esses pontos as falhas de manipulação, devido à ausência da adequada higienização por parte dos comerciantes (4, 16).

O estudo de Oliveira et al. (1) aponta que a maioria das não adequações às legislações de segurança de alimentos em ambientes de produção e venda do caldo de cana in natura deve-se, principalmente, à insuficiência de capacitação e treinamento em manipulação de alimentos em boas práticas, desconhecimento sobre o que são e qual a importância das condições higiênico-sanitárias adequadas, e DTHA, além de falta de infraestrutura, como rede de fornecimento de água, energia elétrica e sanitários. O acúmulo de funções, tais como extrair o produto para a comercialização, realizar a manipulação de dinheiro e retirar o lixo produzido também é um fator que pode prejudicar a qualidade microbiológica da bebida.

Muitos são as causas de contaminação no processamento da cana-de-açúcar, mas uma que muitas vezes é ignorada é o período de tempo entre a colheita da cana-de-açúcar e a moagem, já que manter esta matéria-prima por períodos longos à temperatura ambiente contribui para a multiplicação de microrganismos através do processo de deterioração (17). Acrescenta-se ao processo de deterioração do caldo de cana, uma vasta e diversificada microbiota natural da planta, que será inserida no caldo de cana, aumentando também o nível de contaminação deste produto final (4, 16). A Tabela 1 apresenta alguns estudos dos últimos doze anos que detectaram a presença de microrganismos em caldo de cana de diferentes regiões do território brasileiro. Dentre os microrganismos mais pesquisados, podemos destacar os grupos coliformes totais e coliformes termotolerantes, bolores e leveduras, além da espécie Escherichia coli. Com relação às fontes para esta contaminação destaca-se a falta de boas práticas de manipulação da cana-de-açúcar. A presença de Escherichia coli e enterococos indicam contaminação fecal do caldo de cana, podendo causar doenças gastrointestinais no consumidor com sintomas como náuseas, diarreias, vômitos, dores abdominais e, em casos mais graves, podendo até levar a óbito (12).

Atualmente, a Resolução – RDC nº 724, de 1º de julho de 2022 (27), que dispõe sobre os padrões microbiológicos de alimentos e sua aplicação e, de maneira complementar, a Instrução Normativa n° 161, de 1º de julho de 2022 (28), que estabelece os padrões microbiológico dos alimentos, são as legislações que visam a segurança dos alimentos no Brasil. Nesta nova legislação, não há a especificação do caldo de cana (como acontecia na antiga RDC nº 12, de 02 de janeiro de 2001 (29) ), devendo haver a categorização dessa bebida de acordo com similaridade com as categorias pré-estabelecidas, nesse caso pode-se encaixar o caldo de cana na categoria 12 (Bebidas Não Alcoólicas) categoria específica F (Sucos e outras bebidas “in natura” ou reconstituídas). Nesse sentido se preconiza a pesquisa de Salmonella/25 mL, devendo haver ausência na amostra analítica, Escherichia coli/mL para a qual existe um limite mínimo aceitável de 1,0 x 10 UFC/mL e limite máximo aceitável de 1,0 x 102 UFC/mL. Desta forma, observa-se que diversas amostras não estão de acordo com a legislação vigente, oferecendo risco aos consumidores.

Devido à falta de emprego e baixa qualificação profissional, vem sendo cada vez mais comum verificarmos a venda de alimentos e bebidas em vias públicas, sendo considerada como uma atividade socioeconômica e cultural, pois garante uma renda e meio de sobrevivência para uma categoria de pessoas excluídas socialmente. Esse comércio tido como ilegal conta, em sua maior parte, com o apoio da população. Por um lado, há a confiança da população de que produtos in natura, ou caseiros, são mais saudáveis, mas, por outro lado, há a ausência da conscientização de que os locais de venda desses tipos de alimentos possuem, em sua maioria, condições higiênico-sanitárias impróprias para garantir a segurança do produto para o consumidor e de que, com isso, estes alimentos produzidos podem transmitir doenças (3, 5, 16).

Devido à grande sensibilidade do caldo de cana ao processo de deterioração, bem como a carga microbiana inerente da cana e do próprio manipulador e ambiente de estocagem e/ou processamento, o aprimoramento de meios de preservação deste produto se torna essencial para aumentar sua vida-de-prateleira e, desta forma, aumentar também o seu consumo a longo prazo e a segurança aos consumidores (12).

Os resultados do estudo de Yusof, Shian, & Osman (30) apontam que é recomendável armazenar a cana-de-açúcar em baixa temperatura para obter um melhor rendimento. O armazenamento das canas à 27ºC por mais de 4 dias diminui o rendimento de caldo radicalmente além de alterar a cor e sabor quando comparado a caldos obtidos de canas armazenadas a 10ºC. Em relação ao caldo de cana recém-extraído e não pasteurizado, verificou-se que este pode ser mantido a 5ºC por no máximo 4 dias. Em tempos superiores se observa a deterioração pela alteração de cor, sabor e aumento da viscosidade. Já quando armazenado a uma temperatura de 27ºC a qualidade global do caldo de cana é comprometida em apenas um dia. Em relação à qualidade microbiológica, a contagem total de bactérias viáveis e láticas no caldo armazenado (5ºC ou 27ºC) aumentou com o decorrer do tempo. Com relação aos fungos a refrigeração parece ter atuado de forma a prevenir o desenvolvimento.

Diversos métodos de conservação podem ser aplicados com o objetivo de prolongar a vida de prateleira dessa bebida. Esses métodos podem ser divididos em cinco classes: (i) uso de agentes clarificantes, (ii) uso de conservantes, (iii) técnicas de processamento térmico, (iv) técnicas de processamento não térmico, e (v) combinação dos métodos citados anteriormente (tecnologia dos obstáculos), que possui como propósito combinar os benefícios de dois ou mais processos e superar as limitações individuais dos mesmos. (12).

O uso de agentes clarificantes promove a destruição de substâncias cromáticas que possuem ferro, evitando dessa forma a erosão de equipamentos utilizados no processo produtivo; a extração de polissacarídeos como a dextrana, que é produzida por microrganismos deteriorantes, uma vez que inibe esses microrganismos, evitando desta forma obstruções nas linhas de produção; a inibição de enzimas (polifenol oxidase e peroxidase); e a extração de compostos fenólicos, que previnem o escurecimento enzimático. (12). O estudo de Sartori, Magri e Aguiar (31) mostra que o uso de peróxido de hidrogênio no caldo de cana apresentou resultados positivos quanto à clarificação da bebida em temperaturas altas (maiores que 50°C), em concentrações de H2O2 superiores a 600 ppm e em valores de pH menores que 7, ou seja, em meio ácido. A bicarbonatação em alternativa ao tradicional método da sulfitação, também apresenta bons resultados, o que de fato justifica seu uso, uma vez que a sulfitação apresenta grande toxicidade devido ao enxofre e seus derivados (32).

A adição de conservantes químicos, como por exemplo permanganato de potássio e benzoato de sódio, aumentam o prazo de validade do produto. No entanto esses são considerados aditivos tóxicos quando consumidos por um longo período, o que pode causar prejuízo à saúde dos consumidores se estes forem consumidos acima do nível permitido (12).

Métodos convencionais de processamento térmico, como o processamento asséptico, UHT (do inglês ultra-high temperature) e pasteurização vêm sendo pesquisados para prolongar a vida útil do caldo de cana. Uma grande vantagem do processo de pasteurização é a garantia da segurança microbiológica, pois realiza a eliminação de microrganismos patógenos. No entanto, variações drásticas de temperatura alteram as características sensoriais e nutricionais do caldo de cana o caldo de cana por induzir, por exemplo, o processo de Maillard e diminuir a quantidade de clorofila (33). O tratamento térmico também destrói muitos compostos relevantes para a saúde, como antioxidantes, ácidos graxos, proteínas, muitas vitaminas hidrossolúveis, minerais, e outros fitonutrientes, por ação de reações induzidas entre os aminoácidos e açúcares redutores (34). Com base no exposto fica claro o porquê de até o momento, apesar da eficácia dos tratamentos térmicos, estes não serem uma escolha tão simples quando se trata de caldo de cana.

Um dos principais obstáculos da área de conservação de alimentos é associar a preservação de alimentos à manutenção da qualidade e dos atributos nutricionais e sensoriais. Com isso, novas técnicas de processamento vêm sendo desenvolvidas, como as tecnologias não-térmicas.

Atualmente o aquecimento ôhmico vem sendo amplamente estudado em alimentos, esse é considerado um método não convencional no qual uma corrente elétrica é passada pela matriz alimentar promovendo um aquecimento instantâneo e homogêneo da amostra (35, 36), no entanto esse tratamento em caldo de cana resultou em destruição de flavonóides e compostos fenólicos que ocorrem também no processamento térmico convencional (37, 38).

Na técnica de spray drying a bebida é pulverizada sobre uma grande corrente de ar aquecido, formando uma partícula sólida através da evaporação do solvente. Neste caso, o caldo de cana passaria a ser reconstituído quando fosse servido ao consumidor, apresentando uma significativa aceitabilidade sensorial (12, 39, 40, 41, 42, 43). A concentração por congelamento é mais uma técnica que pode ser utilizada para aumentar a vida útil do caldo de cana. Entretanto, seu uso comercial depende da otimização dos parâmetros do equipamento, como a bomba de calor (12).

Considerando técnicas não termais promissoras é importante destacar o processamento hidrostático, técnica que pode ser utilizada para reduzir a contagem de microrganismos vegetativos, assim como enzimas que causam o escurecimento (44, 45). Ademais, em caldo de cana, foram percebidas poucas alterações nas propriedades físico-químicas, o que garante uma maior conservação de nutrientes (46). Outra técnica que tem se mostrado eficiente para aumentar a vida útil do caldo de cana é o processamento por membrana, processo que desacelera a deterioração microbiana e enzimática (47). Devido à sua capacidade de aumentar a escala, custo reduzido e menor degradação do produto, a tecnologia de membranas também é vista como uma grande expectativa para manter o sabor original, aroma e perfil nutricional do caldo de cana (12).

Apesar de todos os benefícios citados essas técnicas também podem apresentar limitações. No caso do processamento com membranas, a principal limitação seria a formação de incrustações na linha de produção, que diminuiriam o rendimento do produto (48).

Outras tecnologias não térmicas já se mostraram incompatíveis com a bebida, O tratamento com ultravioleta parece não ter um resultado satisfatório e sua ineficiência parece estar relacionada à alta turbidez da bebida (49). O processamento por ultrassom leva ao prejuízo das propriedades físico-químicas, como sabor desagradável, descoloração e modificação de compostos (50). A tecnologia de plasma frio detém limitações em relação ao tamanho de amostra do lote e ao custo (51). A irradiação pode se defrontar com algumas dificuldades regulatórias e alguns empecilhos em relação à resistência do consumidor devido a desinformações sobre radioatividade e relação, inadequada, como danos às propriedades nutritivas e sensoriais (52). O tratamento com gás ozônio, em altas concentrações, pode apresentar instabilidade e toxicidade do próprio gás (53).

Apesar das diversas metodologias explicitadas, a preocupação com a conservação do caldo de cana vai além do objetivo primário de aumentar a sua vida-de-prateleira, sendo essencial no desenvolvimento de uma bebida mais segura a seus consumidores. Considerando a preservação da qualidade global dessa bebida, as boas práticas não devem jamais ser subestimadas.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A compilação dos dados de literatura aponta que o caldo de cana possui um enorme potencial para disseminação de microrganismos, inclusive os potencialmente patogênicos. No entanto, os estudos focam em microrganismos que indicam apenas contaminação de origem fecal, oriunda da manipulação inadequada dessa cana por ausência de condições higiênico-sanitárias adequada nos ambientes de preparação da bebida, ainda sendo necessário se atentar à microbiota que acompanha a cana de açúcar e que não possui relação com contaminação de origem fecal.

Considerando, portanto, que existe um risco biológico no consumo dessa bebida, técnicas de conservação dela garantiriam sua qualidade microbiológica. Todavia as técnicas de conservação expostas neste trabalho precisam de local e equipamentos específicos para serem aplicadas, ou seja, não conseguem ser realizadas por garapeiros em comércios de rua. Desta forma, por essa ser uma bebida amplamente difundida no mercado nacional via comércio de rua, se faz necessário elaborar estratégias metodológicas para a elaboração de técnicas de conservação que sejam factíveis de serem colocadas em prática por esses comerciantes.

Na ausência dessas técnicas in loco fica clara a necessidade de intervenções no comércio de rua por órgãos fiscalizadores com o intuito de cumprir as legislações e conceder uma bebida segura aos consumidores. No entanto é importante ressaltar que muitos produtores da bebida desconhecem os riscos associados à manipulação inadequada e falta de higienização da cana. Desse modo parece essencial criar estratégias de conscientização e educação constante dos manipuladores em boas práticas de fabricação de forma a manter a qualidade no comercio de alimentos de rua, algo natural do cotidiano dos brasileiros.

AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Federal do Rio de Janeiro (IFRJ) pelo espaço e apoio constante ao desenvolvimento da pesquisa.

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