APLICAÇÃO DE ANTIOXIDANTES NATURAIS EM CARNES E PRODUTOS CÁRNEOS: UMA ALTERNATIVA PROMISSORA
Patrícia Lima Araújo *; Cristiani Viegas Brandão Grisi ; Mikassia Rosa Faustino ; Celene Ataíde Cordeiro Ribeiro ; Arianne Dantas Viana ; Gilsandro Alves da Costa ; Maria José de Figueiredo
*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: patricialimaraujo97@gmail.com
DOI: 10.53934/agronfy-2025-01-06
ISBN: 978-65-85062-21-3
Este capítulo faz parte da coletânea de trabalhos apresentados no III Congresso Brasileiro de Ciências dos Alimentos publicado no livro: Avanços e Pesquisas em Ciência dos Alimentos – Acesse ele aqui.
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RESUMO
Antioxidantes são compostos bioativos que previnem a oxidação. Eles são adicionados à carne para evitar a oxidação de lipídios, retardar sabores estranhos e melhorar a estabilidade da cor. Antioxidantes sintéticos podem ser tóxicos e carcinogênicos, levando a indústria a usar mais produtos naturais de plantas. Este trabalho descreve o uso de antioxidantes naturais e seus efeitos em carnes, destacando sua importância na segurança alimentar e aceitação pelos consumidores. A revisão aborda antioxidantes naturais de frutas, condimentos e extratos vegetais, suas ações na prevenção da oxidação de lipídios e proteínas, e no aumento do prazo de validade dos produtos. Também discute suas fontes, formas de extração e incorporação em carnes. Pesquisas recentes mostram que antioxidantes naturais (óleos essenciais, ácidos fenólicos, flavonoides, terpenos, taninos) estão substituindo os sintéticos devido a preocupações de saúde. Eles eliminam radicais livres e previnem reações de oxidação em cadeia, minimizando os efeitos adversos da oxidação de lipídios e proteínas. As principais fontes são frutas, vegetais e subprodutos vegetais. Esses antioxidantes reduzem a oxidação da cor, lipídios e proteínas, mantendo a qualidade sensorial das carnes em diferentes condições de armazenamento. No entanto, podem afetar outros atributos de qualidade e a aceitação do produto pelos consumidores. Portanto, a aplicação segura e eficiente desses antioxidantes requer conhecimento técnico e cuidados específicos para manter a qualidade física e química das carnes sem prejudicar a qualidade sensorial.
Palavras-chave: Fenólicos; Oxidação de lipídios; Proteínas; Segurança alimentar
INTRODUÇÃO
Um dos principais desafios da indústria de alimentos é a extensão do período de validade e manutenção da qualidade dos produtos durante o armazenamento, em particular de carnes e derivados1. O uso de antioxidantes pode prolongar a vida de prateleira da carne e seus produtos, mas a aplicação é regulamentada por uma ampla lista de requisitos e restrições2. Os antioxidantes não devem ser mutagênicos, não podem exercer impactos negativos em indicadores organolépticos do produto, devem ser inofensivos, ter alta atividade contra microrganismos deteriorantes entre outros (3,1).
As tendências alimentares têm sua origem nas novas necessidades dos consumidores relacionadas à nutrição e à preocupação com a saúde3. Atualmente, os consumidores demandam produtos mais naturais, o que limita a indústria no uso de aditivos sintéticos em alimentos (2,4). Neste sentido, o uso de ingredientes naturais como extratos de compostos fenólicos de plantas (sementes, cascas, raízes, caules, flores e folhas) tem sido proposto como alternativas de antioxidantes naturais para prevenir oxidação de lipídios e proteínas nas carnes e produtos cárneos (5).
Muitos dos antioxidantes naturais também exibem atividade antimicrobiana e, portanto, têm a vantagem de serem prontamente aceitos tanto pelos consumidores quanto pelos processadores de carne6,7. No entanto, os agentes naturais costumam ser mais caros e menos eficazes do que os sintéticos (7). Consequentemente, cada vez mais atenção é dada recentemente à extração de antioxidantes de subprodutos da indústria agroalimentar (8).
Os lipídios que ocorrem naturalmente na carne crua, ou aqueles adicionados durante o processamento da carne, desempenham um papel importante na nutrição e no sabor dos alimentos (4,9). Por outro lado, a oxidação de lipídios e proteínas resultam na formação de dienos e aldeídos conjugados, entre outros compostos responsáveis por odores e sabores desagradáveis (10,11).
Portanto, o uso de antioxidantes é essencial para manter a qualidade e segurança alimentar da carne. O objetivo deste trabalho é descrever sobre o uso de antioxidantes de fontes naturais e seus principais efeitos em carnes e produtos cárneos, destacando sua importância na segurança alimentar e aceitação pelos consumidores.
TÓPICOS
Atributos de qualidade e estresse oxidativo da carne e produtos cárneos
A coloração avermelhada, frescor e ausência de odores desagradáveis são os principais atributos indicativos de qualidade da carne. A cor é uma característica psicofísica subjetiva, pois existe apenas nos olhos e no cérebro do observador (ou seja, não é uma característica própria do objeto em observação), que está associada ao frescor, sabor, maciez, segurança, tempo de armazenamento, valor nutricional e nível de satisfação (12). A mioglobina é a principal proteína responsável pela cor da carne fresca e, consequentemente, a descoloração da carne resulta da oxidação de ambos os derivados ferrosos da mioglobina em íon férrico (13,14) . Neste contexto, a adição de extratos vegetais à carnes e formulação de carne pode conservar a cor das amostras porque atua prevenindo a oxidação da mioglobina (5).
A deterioração dos produtos cárneos durante o processamento, distribuição e exposição nos mercados tem um impacto negativo importante na indústria da carne do ponto de vista econômico15,16. Dois dos principais problemas da carne e dos produtos cárneos durante o processamento e armazenamento são a oxidação e a deterioração de lipídios e proteínas (15).
O estresse oxidativo ocorre devido à geração descontrolada de espécies reativas de oxigênio (ERO) e espécies reativas de nitrogênio (ERN), que desencadeiam estresse oxidativo e/ou nitrosativo e danos macromoléculas, incluindo danos às frações lipídicas e proteicas (17). Os lipídios dos alimentos são continuamente expostos a agentes oxidativos endógenos e ambientais, o que leva à degradação dos ácidos graxos e à geração de sabores estranhos e compostos potencialmente tóxicos (9).
A carne e derivados são particularmente suscetíveis à oxidação lipídica devido à ocorrência de pró-oxidantes entre os componentes musculares (ferro heme) e a aplicação de tecnologias (tais redução do tamanho, aquecimento e salga) que promovem a exposição ao oxigênio (processamento) e a formação de ERO18. Além disso, as defesas antioxidantes endógenas colapsam parcialmente após o abate, facilitando o início de reações oxidativas durante o envelhecimento, processamento e armazenamento subsequentes (16,18).
Na carne fresca não processada, a oxidação do ferro heme e o acúmulo de metamioglobina são as principais causas de perda de qualidade (desenvolvimento de sabor estranho e descoloração) e rejeição do consumidor5,14. Em produtos de carne processada, as principais consequências da degradação oxidativa de ácidos graxos insaturados são a percepção de ranço e sabores estranhos, juntamente com a notável perda de nutrientes essenciais (ácidos graxos e vitaminas)9,16. Além disso, a ingestão de lipídios oxidados está relacionada à maior predisposição para o desenvolvimento de doenças inflamatórias, câncer, aterosclerose e envelhecimento (20).
Juntamente com o ferro heme e os lipídios, as proteínas da carne também são sensíveis à ação pró-oxidante de ERO e açúcares redutores (16,19,21). Neste sentido, a oxidação de proteínas também ganhou considerável interesse nos últimos anos devido ao impacto comprovado das proteínas oxidadas nas características de qualidade da carne, como maciez e capacidade de retenção de água (21,22). Além disso, a oxidação de proteínas reduz o conteúdo de aminoácidos essenciais e a qualidade nutricional da carne, e aminoácidos oxidados da dieta, como o ácido α-amino adípico, também interferem negativamente nos processos fisiológicos em células humanas cultivadas (23,24).
As perdas econômicas associadas a deterioração dos cernes e produtos cárneos, e as relações entre a ingestão de carne ou produtos cárneos oxidados e a saúde humana, enfatizam a necessidade de soluções antioxidantes para a indústria da carne. Paralelamente, um mercado consumidor cada vez mais exigente busca por produtos naturais e promotores da saúde, com agressões mínimas ao meio ambiente e a saúde humana. Em conjunto, estes fatores potencializam a procura e aplicação de antioxidantes naturais para a indústria da carne.
Principais fontes de antioxidantes naturais
Historicamente, a indústria de carnes conta com o uso de antioxidantes sintéticos como hidroxianisol butilado, hidroxitolueno butilado e galato de propila, bem como tocoferóis para prevenir a oxidação de lipídios e proteínas1. No entanto, há uma tendência crescente de utilizar antioxidantes naturais como substitutos dos sintéticos, para atender ao mercado consumidor mais exigente em produtos naturais e mais saudáveis (1,3). O principal mecanismo de ação dos antioxidantes é sua reação com os radicais livres para formar produtos relativamente estáveis/não oxidantes. Dessa forma, os antioxidantes atrasam a oxidação dos lipídios das carnes, eliminando os radicais livres que são gerados na fase de iniciação, fase de propagação ou durante a degradação dos hidroperóxidos (25).
Vários óleos essenciais e extratos vegetais contêm grande quantidade de compostos com propriedades antioxidantes e são explorados como alternativas potenciais aos antioxidantes químicos na indústria da carne (4). Os óleos essenciais derivados de plantas e especiarias têm ganhado importância como substitutos naturais de antioxidantes sintéticos porque eles fornecem rótulos “limpos”, que atendem às tendências do consumidor e são capazes de diminuir a taxa de deterioração dos alimentos, inibindo principalmente a oxidação lipídica (26). Esses compostos são Geralmente Reconhecidos como seguros (GRAS) e sua aplicação única ou combinada com outros óleos essenciais, ingredientes ou tecnologias de conservação têm efeitos benéficos nos produtos cárneos (27).
Devido ao seu alto teor de compostos fenólicos, frutas e outros materiais vegetais oferecem boas alternativas de antioxidantes naturais. Ameixa, uva, romã, extrato de casca de pinheiro, alecrim, orégano e outras especiarias têm potencial como antioxidantes em carnes e produtos de carne (1,28,29). Várias partes de diferentes frutas, incluindo seus subprodutos como casca e sementes, têm sido usadas em produtos cárneos. A ameixa, por exemplo, tem sido usada como purê de ameixa, ameixa seca e extrato de ameixa. Outros exemplos incluem: casca de uva, semente, extratos de casca e bagaço de uva; pó de casca de romã e seu suco; e a maioria das frutas cítricas (28).
É importante mencionar que a romã, extrato de casca de pinheiro, canela e cravo exibiram propriedades antioxidantes mais fortes do que alguns dos antioxidantes sintéticos, usados atualmente pela indústria de carnes (29). Alguns desses ingredientes podem afetar a qualidade do produto e, consequentemente, a aceitação do produto pelo consumidor (15,28,29). Por exemplo, ameixa, extrato de semente de uva, extrato de casca de pinheiro e extrato de alecrim causaram mudanças de cor quando usados em alguns produtos de carne ou aves; ingredientes como especiarias e produtos de ameixa também afetam o sabor da carne tratada (29). Dependendo do produto, esses sabores podem ser vistos como negativos ou positivos. Portanto, ao selecionar um antioxidante natural para ser usado em carnes ou produtos de carnes, o impacto sensorial e de qualidade no produto deve ser considerado para atingir um produto com as características desejadas (11,29).
Obtenção de antioxidantes naturais e formas de aplicação
Sucos de frutos, condimentos, folhas e cascas de vegetais são exemplos de fontes de antioxidantes que podem e, muitas vezes, são aplicados diretamente em contato com as carnes para conservação (29). No entanto, na maioria dos casos é necessário realizar uma extração mais direta e especializada dos antioxidantes de suas fontes (ex.: extratos, óleos essenciais, pó etc.), para aumentar suas concentrações, garantir sua ação e possibilitar aplicações diversas (11,30).
As técnicas de obtenção de extratos de vegetais (frutas, sementes, cascas etc.) ricos em antioxidantes geralmente incluem métodos tradicionais, como maceração, extração Soxhlet, extração sólido-líquido e líquido-líquido (11). Recentemente, as técnicas convencionais têm sido amplamente utilizadas devido à sua simplicidade, eficiência e ampla aplicabilidade, embora as principais desvantagens tenham sido associadas a tempos de extração mais longos, consumo de grandes quantidades de solventes e maior risco de degradação térmica dos compostos sensíveis (31). De acordo com Putnik et al. (2016) (32), os fatores mais influentes na eficiência de extração são o solvente de extração, a relação líquido/sólido, o tempo e a temperatura.
O contato direto de substâncias antioxidantes com a carne tem maior poder de ação, entretanto, a exposição às condições ambientais, como luz intensa, oxigênio, pH e temperatura elevados, podem precipitar a inativação de sua capacidade antioxidante (30). Neste sentido, há um aumento no número de abordagens que exploram os efeitos benéficos dos antioxidantes, como embalagens ativas e recobrimentos/filmes comestíveis, evitando os concomitantes da mistura com o produto cárneo, sua desestabilização e os efeitos comercialmente indesejáveis nas características de qualidade da carne (33,34,35). Além disso, essas tecnologias melhoram a relação custobenefício da adição de antioxidantes naturais em sistemas de carne devido à redução nas quantidades de antioxidantes necessárias e a capacidade de evitar a prática questionável de incorporar antioxidantes no produto cárneo (34,35).
Um dos principais fatores a se considerar é a concentração mínima eficaz do ingrediente antioxidante. Muitos dos materiais vegetais que contêm compostos antioxidantes também são altamente pigmentados e/ou odoríferos (1). Portanto, deve-se ter cuidado para garantir que a concentração necessária desses ingredientes, capaz de inibir o crescimento microbiano e manter a qualidade por certo período de tempo, não tenha um impacto negativo ou enganoso na aparência visual ou nas propriedades sensoriais do produto cárneo fresco ou cozido (1,29).
A concentração ideal de um antioxidante natural varia de acordo com o tipo de ingrediente (fonte de antioxidante), a concentração dos constituintes antioxidantes na forma inteira ou no extrato e a potência desses compostos. Por exemplo, quando temperos são adicionados à carne moída cozida como antioxidante, temperos antioxidantes mais potentes como o cravo têm um nível de uso ideal de 0,1% (1), enquanto o nível ideal de especiarias de potência intermediária, como pimenta preta, pimenta em pó, canela, coentro, cominho, erva-doce e gengibre é de aproximadamente 0,5% na carne moída cozida(36).
Aplicações recentes de antioxidantes naturais em carnes e produtos cárneos
Muitos antioxidantes naturais, como extratos de alecrim e especiarias, foram testados e considerados como mais ativos do que os antioxidantes sintéticos, mas a aplicação desses compostos em alimentos precisa ser melhor explorada29. A casca do amendoim, por exemplo, um subproduto do processamento do amendoim nas agroindústrias, constitui uma fonte de antioxidantes naturais, principalmente de proantocianidinas, que estão associados à atividade antioxidante in vitro e desempenha um papel protetor contra a oxidação de pigmentos, lipídios e proteínas em carnes e produtos cárneos (11). Na Tabela 1 podemos observar uma descrição resumida dos principais efeitos de extratos vegetais como antioxidantes naturais em carnes e produtos cárneos.
De maneira geral, os antioxidantes naturais são capazes de reduziu a oxidação da cor, reduziu a oxidação de lipídios e proteínas e manteve a qualidade sensorial de carnes e produtos cárneos em diferentes condições de armazenamento (Tabela 1). Estes benefícios resultam em maior vida de prateleira dos produtos e previne desperdícios e perdas econômicas, além de contribuir para uma maior segurança alimentar e saúde em geral. O uso de casca, frutos e/ou folhas da algaroba e outras plantas do gênero Prosopis, por exemplo, possuem propriedades bioativas, incluindo ações antifúngicas, antimicrobianas, antitumorais, anti-inflamatórias e antioxidantes5,37. Estas propriedades são atribuídas principalmente ao seu conteúdo de fitoquímicos (37).
Os óleos essenciais e extratos vegetais também apresentam atividade biológica contra microrganismos de deterioração das carnes, como Pseudomonas spp. e Enterobacteriaceae, no entanto, sua atividade contra bactérias Gram-negativas parece ser maior do que contra bactérias Gram-positivas (38). Neste sentido, é importante mencionar que a atividade destes antioxidantes e antimicrobianos depende de vários fatores, incluindo suas concentrações, seus possíveis efeitos sinérgicos e o método de extração usado para obtê-los (39).
Avaliando-se em conjunto, a atividade antioxidante dos extratos obtidos de plantas é amplamente conhecida e associada ao teor de polifenóis, como ácido hidroxicinâmico, antocianina, tanino e flavonoides, que possuem a capacidade de atuar como sequestrador de radicais livres e quelante de metais iônicos (8). Suas aplicações na indústria de carne vêm crescendo muito nos últimos anos, substituindo o uso de antioxidantes sintéticos. Eles são mais seguros, inibem a oxidação de lipídios, proteínas e da cor, retarda a degradação microbiana e despertam o interesse de consumidores mais atentos com as tendências de alimentação natural e de saúde.
Os antioxidantes são adicionados a diferentes produtos de carne para prevenir a oxidação de lipídios, retardar o desenvolvimento de sabores estranhos e melhorar a estabilidade da cor. Na indústria de alimentos, eles podem ser divididos em antioxidantes naturais e sintéticos. Os antioxidantes de fontes naturais (óleos essenciais, polifenóis, fenólicos, terpenos, taninos etc.) estão substituindo, aos poucos, os antioxidantes sintéticos por causa das consequências negativas para a saúde ou crenças a respeito de alguns antioxidantes sintéticos. Frutas, vegetais, subprodutos e outros materiais vegetais fornecem boas alternativas de antioxidantes naturais com grande potencial de aplicação em carnes. Estes antioxidantes naturais são capazes de reduzir a oxidação da cor, a oxidação de lipídios e proteínas e manteve a qualidade sensorial de carnes e produtos cárneos em diferentes condições de armazenamento. Também podem afetar outros atributos de qualidade, positiva ou negativamente, e em última análise, afetar a aceitação do produto pelos consumidores. Portanto, a aplicação segura e eficiente destes antioxidantes demanda conhecimento técnico e cuidados específicos, sobretudo para assegurar a manutenção da qualidade física e química das carnes sem prejudicar a qualidade sensorial.
CONCLUSÕES
Os antioxidantes são adicionados a diferentes produtos de carne para prevenir a oxidação de lipídios, retardar o desenvolvimento de sabores estranhos e melhorar a estabilidade da cor. Na indústria de alimentos, eles podem ser divididos em antioxidantes naturais e sintéticos. Os antioxidantes de fontes naturais (óleos essenciais, polifenóis, fenólicos, terpenos, taninos etc.) estão substituindo, aos poucos, os antioxidantes sintéticos por causa das consequências negativas para a saúde ou crenças a respeito de alguns antioxidantes sintéticos. Frutas, vegetais, subprodutos e outros materiais vegetais fornecem boas alternativas de antioxidantes naturais com grande potencial de aplicação em carnes. Estes antioxidantes naturais são capazes de reduzir a oxidação da cor, a oxidação de lipídios e proteínas e manteve a qualidade sensorial de carnes e produtos cárneos em diferentes condições de armazenamento. Também podem afetar outros atributos de qualidade, positiva ou negativamente, e em última análise, afetar a aceitação do produto pelos consumidores. Portanto, a aplicação segura e eficiente destes antioxidantes demanda conhecimento técnico e cuidados específicos, sobretudo para assegurar a manutenção da qualidade física e química das carnes sem prejudicar a qualidade sensorial.
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