Foreword Canan, Cristiane; Kalschne, Daneysa Lahis; Corso, Marinês Paula
Advances in Meat Processing Technologies: Modern Approaches to Meet Consumer Demand,
2020
Book Chapter
Intro Canan, Cristiane; Kalschne, Daneysa Lahis; Corso, Marinês Paula
Advances in Meat Processing Technologies: Modern Approaches to Meet Consumer Demand,
2020
Book Chapter
Use of biofilms in food enable increase of shelf life and ensure the conservation thereof. Chitosan has been used on obtainment of biofilms due its excellent properties of antimicrobial, antifungal, ...permeable and resistant film formation. The aim of this study was to evaluate the application effect of chitosan biofilms on conservation of sausages vacuum-packed or bulk packaging, stored at 10 °C for 10 days. For biofilm obtaining, chitosan (85% of deacetylation) was dissolved in acetic acid (0.5 mol L-1), at concentrations of 1% (T1) and 2% (T2). Sausages produced in industrial line were coating with T1 and T2 to immersion, stored at vacuum-packed or bulk packaging, and compared to a control (T3, without coating). Microbiologic analyses to determination of total and thermotolerant coliforms, mesophilic aerobic count, coagulase-positive Staphylococcus, and molds and yeasts were carried out during the storage at 10 °C, at times of 0, 14, 21 and 28 days, in order to study the antimicrobial and antifungal behavior of biofilm on the sausage. The biofilm showed no inhibitory action for mesophilic aerobic in all samples during the storage period. In molds and yeasts analyses were no significant difference between the samples T1, T2 and T3, for the vacuum packed sausages, indicating that the biofilm chitosan showed antifungal properties in the studied conditions. Further, in yeast count was observed that T2 was more effective inhibition than T1. In all experimental conditions, the coagulase-positive Staphylococcus count, and determination of total and thermotolerant coliforms showed values lower than 2 CFU g-1 and 0.3 MPN g-1, respectively. Application of chitosan biofilms in sausages can result in antifungal effect when associated to vacuum packing.
Dissertação composta por 2 artigos.
INTRODUÇÃO E OBJETIVOS ─ Nos produtos cárneos industrializados cozidos a maior parte da microbiota é inativada pela aplicação de calor em processo que simula uma ...pasteurização. Esses produtos também recebem aditivos em sua composição que geram efeito inibidor no crescimento de determinados grupos de microrganismos. Com a microbiota patogênica reduzida a níveis aceitáveis, em amostras embaladas a vácuo ou em atmosfera modificada, criam-se condições para o crescimento de bactérias ácido láticas (BAL), descritas como microrganismos Gram positivos, não formadores de esporos, catalase negativa, desprovidos de citocromos, anaeróbios facultativos, fastidiosos, mesofílicos, ácidos tolerante, com metabolismo estritamente fermentativo, que produzem ácido láctico como o principal produto final da fermentação de carboidratos. O desenvolvimento desses microrganismos gera aroma, sabor e aspecto indesejável nos produtos cárneos. Tendo em vista estas considerações, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar a possibilidade da inibição do crescimento de BAL em amostras de presunto fatiado embalado a vácuo, pela aplicação de bacteriocinas. Os objetivos específicos incluíram: a quantificação e identificação das espécies de BAL predominantes nas amostras de presunto cozido fatiado embalado a vácuo; o estudo dos ingredientes que compõem a formulação do presunto cozido combinados com nisina e pediocina, realizados em caldo Man Rogosa e Sharp (MRS) pela aplicação da estratégia de planejamento experimental aliada à microbiologia preditiva na avaliação do crescimento do Lactobacillus sakei; a validação dos resultados obtidos nos caldos MRS na matriz alimentar a partir da elaboração de três formulações envolvendo a utilização da nisina e uma formulação controle, submetidas a análises físico-químicas e microbiológicas durante a vida de prateleira do produto. MÉTODOS ─ Inicialmente foi realizada a quantificação das BAL totais presentes, para 4 lotes semanais de presunto cozido fatiado embalado a vácuo, nos tempos de 1 e 45 dias de armazenamento a 4 C e 8 C. Paralelamente foi realizada a identificação fenotípica dos gêneros presentes; adicionalmente, no tempo de 45 dias foram realizadas análises moleculares do gene 16S rRNA para a identificação das espécies predominantes, por meio da qual selecionou-se a espécie Lactobacillus sakei. Posteriormente, utilizou-se uma estratégia sequencial de planejamento experimental, que objetivou estudar a inibição do crescimento celular da espécie Lactobacillus sakei em caldo MRS, aplicando-se um Planejamento Fatorial Fracionário 26-2 com as variáveis cloreto de sódio, tripolifosfato de sódio, lactato de sódio, eritorbato de sódio e as bacteriocinas nisina e pediocina. Adicionalmente foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 22 objetivando otimizar a aplicação de nisina e pediocina por meio da redução das concentrações aplicadas que apresentassem eficiência semelhante, considerando os altos custos desses ingredientes. As respostas estudadas em ambos delineamentos experimentais foram os parâmetros preditos pelos ajuste das curvas de crescimento ao Modelo de Gompertz Modificado, a citar a população máxima atingida (A), velocidade específica máxima de crescimento () e a duração da fase lag (). Para a validação dos resultados obtidos na etapa de estudo em caldo MRS, foram elaboradas três formulações teste (com diferentes concentrações de nisina) e uma controle (sem adição de nisina) para o acompanhamento da vida de prateleira do produto por meio de análises físico-químicas e microbiológicas. PRINCIPAIS RESULTADOS ─ Foram observadas contagens médias de 1,98 log UFC.g-1 no tempo 1 dia; 7,59 log UFC.g-1 a 4 C e 8,25 log UFC.g-1 a 8 C no tempo 45 dias para a contagem total de BAL. As espécies predominantemente identificadas no tempo de 45 dias foram o Lactobacillus curvatus e o Lactobacillus sakei. Na etapa de estudo em caldo MRS, os resultados do Planejamento Fatorial Fracionário evidenciaram que o tripolifosfato de sódio, a nisina e a pediocina, foram as variáveis com efeito estatisticamente significativo (p ≤ 0,05) na inibição do crescimento do Lactobacillus sakei. No Delineamento Composto Central Rotacional, a nisina foi a variável que apresentou efeito significativo na inibição do crescimento do Lactobacillus sakei, indicando a possibilidade de redução na concentração aplicada para níveis inferiores ao indicado pela legislação brasileira (12,5 mg/Kg), com efeito semelhante na inibição. A validação dos estudos em caldo MRS pela aplicação das quantidades reduzidas de nisina (indicadas pelo DCCR) na matriz alimentar, mostrou que a quantidade mínima aplicada (0,001%) apresentou um efeito semelhante na inibição das BAL em relação à quantidade máxima aplicada (0,013%); sendo em ambos os casos eficiente quando comparada à amostra controle. DISCUSSÃO E CONCLUSÃO ─ De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que os principais gêneros de BAL envolvidos na deterioração das amostras de presunto cozido fatiado embalado a vácuo, armazenadas durante 45 dias a 4 C e 8 C, foram o Lactobacillus curvatus e Lactobacillus sakei. A contagem de BAL totais após 45 dias mostrou-se significativamente influenciada pela temperatura de armazenamento, pois as contagens foram maiores para as amostras armazenadas a 8 C quando comparadas às armazenadas a 4 C. Dentre os ingredientes comumente adicionados na formulação do presunto cozido, o tripolifosfato de sódio mostrou efeito significativo na inibição do Lactobacillus sakei nos estudos em caldo MRS. De forma semelhante, a nisina e a pediocina mostraram efeito significativo na redução das contagens do microrganismo estudado quando avaliados pela aplicação de um Planejamento Fatorial Fracionário. No Delineamento Composto Central Rotacional envolvendo as variáveis nisina e pediocina com faixas de estudos redefinidas, a nisina apresentou efeito significativo na inibição do Lactobacillus sakei, quando aplicada em concentrações inferiores ao estipulado pela legislação brasileira. Os resultados obtidos no Delineamento Composto Central Rotacional foram validados pela aplicação das quantidades otimizadas de nisina na matriz alimentar, que mesmo na concentração mínima (0,001%) mostrou um efeito similar ao obtido pela aplicação da concentração máxima (0,013%). A contagem de BAL e bactérias aeróbias mesófilas (BAM) totais mostrou-se inferior para as amostras contendo nisina quando comparada com a amostra controle, em torno de 2 a 3 ciclos logarítmicos para as BAL, e 3 ou 4 ciclos logarítmicos para as BAM; em relação ao pH, o mesmo manteve-se praticamente inalterado até o final da vida de prateleira (60 dias), enquanto o pH da amostra controle diminuiu de forma significativa. De um modo geral constatou-se que o presunto cozido fatiado embalado a vácuo é um produto com condições favoráveis ao desenvolvimento de BAL deteriorantes, a citar as espécies Lactobacillus curvatus e Lactobacillus sakei, e que dentre as bacteriocinas estudadas, a nisina apresentou efeito na inibição do Lactobacillus sakei nos estudos em caldo MRS e também na inibição das BAL deteriorantes totais no presunto cozido fatiado embalado a vácuo, mesmo em concentrações inferiores ao indicado pela legislação brasileira.
INTRODUCTION AND AIMS ─ In processed cooked meat products most of the microbiota is inactivated by heat application process which simulate a pasteurization. These products also receive additives in composition that generate inhibitory effect on the certain microorganisms groups growth. With the reduce of pathogenic microorganisms on vacuum packed or modified atmosphere samples, conditions are created for the lactic acid bacteria (LAB) growth, as described Gram positive, non-spore forming, catalase negative, devoid of cytochromes, facultative anaerobic, fastidious, mesophilic, acid tolerant, strictly fermentative metabolism that produce lactic acid as the major end product of fermentation of carbohydrates. The development of these microorganisms causes aroma, flavour and appearance undesirable in meat products. In view of these considerations, the aim of this work was to evaluate the LAB inhibition growth in samples of sliced vacuum-packed cooked ham, by the application of bacteriocins. Specific aims included: the quantification and identification of species of predominate LAB in the samples of sliced vacuum-packed cooked ham; the study of the ingredients of the formulation of cooked ham combined with nisin and pediocin conducted in Man Rogosa and Sharp (MRS) broth using a strategy of experimental design combined with predictive microbiology on evaluation of Lactobacillus sakei growth; and a validation of results obtained in MRS broths on food matrix by the elaboration of three formulations involving the use of nisin and a control formulation, which were submitted for microbiological and physico-chemical analysis during the shelf life of the product. METHODS ─ Initially, the quantification of total LAB present was performed for 4 weekly batches of sliced vacuum-packed cooked ham at time 1 and 45 days of shelf life storage at 4 C and 8 C. Simultaneously was performed phenotypic identification of the genera present; additionally, at the time of 45 days of storage, was carried out a molecular analyze of 16S rRNA gene for identification of the predominant species, whereby selected the specie Lactobacillus sakei. Subsequently, a strategy of sequential experimental design was performed to evaluate the Lactobacillus sakei cell growth inhibition in MRS broth, applying a Fractional Factorial Design 26-2 with the variables sodium chloride, sodium tripolyphosphate, sodium lactate, sodium erythorbate and the bacteriocins nisin and pediocin. The statistically significant variables in relation to Lactobacillus sakei growth inhibition were selected and a Central Composite Rotatable Design (CCRD) 22 was performed to optimize the application of nisin and pedioci
O Brasil é o maior produtor e o líder em exportação de café do mundo. Dos frutos maduros/cereja obtêm-se bebidas com maior qualidade sensorial comparativamente às de grãos defeituosos pretos, ...verdes/imaturos e ardidos (PVA). Para selecionar apenas frutos cereja, é necessário realizar várias colheitas manuais, envolvendo altos custos. No Brasil esse tipo de colheita é pouco empregado, logo as indústrias beneficiadoras de café recebem entre 15% e 20% de grãos defeituosos. A espécie Coffea canephora (café canéfora) é empregada na indústria do solúvel e em blends de café torrado e moído. Por apresentar menor qualidade sensorial que a Coffea arabica (café arábica) tem menor valor comercial, e pode ser mais depreciada pela presença de defeitos. O tratamento com vapor antes do processo de torra tem sido reportado como alternativa para melhorar a qualidade da bebida de café canéfora, mas não existem propostas para uso em PVA. Objetivou-se estudar o efeito do tratamento com vapor (condições de pressão de 2 a 8 bar e tempo de 3 a 29 min) na composição e características de defeitos PVA de café canéfora torrado, bem como propor um processo para obtenção de produto para ser empregado em blends de café torrado e moído. Após o tratamento com vapor os cafés foram secos e torrados para padronização da cor. As condições de tratamento foram estudadas visando o aumento nos voláteis de impacto positivo e redução nos de impacto negativo e manuteção dos teores de compostos bioativos e de interesse para a qualidade da bebida e atividade antioxidante. Os tratamentos mais promissores foram submetidos a testes sensoriais em blends com cafés sem defeito. O tratamento com vapor afetou o teor dos bioativos cafeína, trigonelina, ácidos clorogênicos, melanoidinas, cafestol e 16-O-metilcafestol. Tratamentos com tempos longos e baixas pressões devem ser evitados para melhor preservação dos compostos bioativos e atividade antioxidante. O tratamento com vapor modificou também o perfil de voláteis do PVA torrado; a condição 5 bar/16 min foi a mais promissora pelo aumento de compostos com impacto positivo (acetoína, álcool benzílico, maltol, benzaldeído, 2,6dimetilpirazina, 2-furfurilthiol, 5-metilfurfural, 2-acetilpiridina e 2-acetil-3,5dimetilpirazina) e descréscimo nos de impacto negativo (4-etilguaiacol, ácido isovalérico, metional, 2,3-dietil-5-metilpirazina e 2-metoxi-3-metilpirazina). Foi possível adicionar 30% de defeito tratado (5 bar/16 min) ao café arábica sem que houvesse percepção do defeito ou rejeição da bebida e com aceitação maior que a do café controle (sem tratamento). Blends de café arábica e canéfora com adição de 50% de defeito tratado (5 bar/16 min) foram descritos como apresentando características sensoriais similares as bebidas puras, mas com menor intensidade em alguns atributos. Bebidas de café arábica (puro ou blend) foram descritas como de cor marrom, aroma frutado/de erva/de grão verde, e sabor de café/residual de café, e bebidas de canéfora, como de cor preta, viscosas, com maior presença de espuma, sabor amargo, e com aromas e sabores associados ao processo de torra. A espécie de café teve maior relevância na diferenciação sensorial das bebidas do que a adição do defeito tratado. As bebidas dos blends com tratamento com vapor 5 bar/16 min foram aceitas, e indicadas como preferidas e com maior intenção de compra pelos consumidores. O tratamento dos grãos PVA com vapor na condição 5 bar/16 min mostrou melhora no perfil volátil, boa retenção de bioativos e atividade antioxidante, sendo proposto para uso em blends com cafés arábica e canéfora sem prejuízo nas características sensoriais e aceitação das bebidas.
Brazil is the world's largest coffee producer and exporter. The ripe/cherry fruits provide high sensory quality coffee brews compared to the defective beans: black, green/immature and sour ones (PVA). It is necessary to perform several manual harvest process, involving high costs, in order to harvest only cherry coffee fruits. In Brazil this type of harvesting is little employed, thus coffee industries receive between 15% and 20% of defective beans. The Coffea canephora species (robusta coffee) is employed in the instant coffee industry and blends of roasted and ground coffee. It presents lower commercial value and sensory quality than C. arabica (arabica coffee), thus the presence of defects could depreciate it even more. The steam treatment has been reported as an alternative to improve robusta coffee quality, but there are no proposals for the use of this treatment on PVA beans. The aim of this research was to study the steam treatment effect (steam pressure from 2 to 8 bar and contact time from 3 to 29 min) over the composition and characteristics of roasted PVA beans, as well as propose a process condition to obtain a product that can be used in blends of roasted and ground coffee. After treatment, the coffees were dried and roasted to standardize the color. The steam treatment conditions were studied aiming to increase the impact of positive volatile compounds and reduce negative volatile ones. The effect of treatment on the composition - bioactive compounds and compounds of interest for the coffee brew quality - and antioxidant activity was also studied. The most promissing treated coffees were applied in blends with non-defective ones and sensory analyzed. The steam treatment significantly affects the contents of the bioactives caffeine, trigonelline, chlorogenic acids, melanoidins, cafestol and 16-O-methylcafestol; treatments with longer times and low pressures should be avoided to prevent the loss of bioactive compounds and antioxidant acitvity. The steam treatment also modified the volatile profile of the roasted PVA; the most promising condition was 5 bar/16 min. On this condition, positive impact volatiles (acetoin, benzyl alcohol, maltol, benzaldehyde, 2,6-dimethylpyrazine, 2furfurylthiol, 5-methylfurfural, 2-acetylpyridine and 2-acetyl-3,5-dimethylpyilrazine) were increased and negative impact ones (4-ethylguaiacol, isovaleric acid, methional, 2,3diethyl-5-methylpyrazine and 2-methoxy-3-methylpyrazine) were decreased. Up to 30% of trated defect (5 bar/16 min) was added to arabica coffee without the perception or rejection of the coffee brew and this blend was more accepted than the control (without treatment). Blends of arabica or robusta coffee with 50% of treated defect (5 bar/16 min) were described as presenting sensory characteristics similar to pure coffees, but with the perception of least intensity. Arabica coffee brews (pure or blend) were described as having a brown color, fruity/herb/green bean aroma and coffee/residual coffee flavor. Robusta coffee brews were characterized by a black color, greater viscosity and presence of foam, bitter taste, and with aromas and flavors associated with the roasting process. The coffee species had more relevance towards differentiating sensory characteristics than the addition of the steam treated defect. Coffee brews with treated defect (5 bar/16 min) were sensory accepted, indicated as preferred and with greater purchase intent by consumers. The steam treatment performed at 5 bar/16 min on PVA beans improved the volatile profile and allowed good retention of bioatives compounds and antioxidant activity. It could be proposed to be used in blends with non-defective arabica and robusta coffees with no decrease in positive sensory charcateristics and acceptance.
The high sodium intake has been related to the increase of non- transmissible chronic diseases, especially hypertension. As in Brazil sodium consumption is still above the recommended, it is ...necessary to develop food products with low addition. The aim of this study was produce Tuscan sausage with lemon flavor with reduced content of sodium, evaluate the microbiological and physico-chemical quality and sensory acceptance. Three formulations were developed, one control (T1), one with 20% (T2) and one with 30% (T3) of sodium reduction, based on the partial substitution of sodium chloride by PuraQ Arome NA4. Sodium content in formulation T1 was 976 mg /100g, while the formulation T2 was 835 mg/100g and T3 761 mg/100g. The samples produced met the microbiological criteria for research of Salmonella, count of coagulase-positive Staphylococcus, sulfite-reducing Clostridium and Coliforms at 45 °C. The parameters of humidity, lipid, calcium and residual nitrite were in accordance with the legislation for all formulations, but the protein content was attended only by T3 formulation. Hedonic scale test showed no difference between the samples and all were accepted for the sensory attributes color, aroma, texture, flavor and overall acceptance. Acceptability levels were greater than 78.9%, indicating that consumers appreciate the Toscana sausage with lemon flavor, and it is possible to reduce sodium maintaining the sensory quality of the product.
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