” o contabilista precisa de estar ciente dos dados de estabilidade para estabelecer e justificar as despesas com potenciais modificações das técnicas de processamento, o custo das pré-misturas de nutrientes, etc.
” o nutricionista precisa estar ciente dos dados de estabilidade para avaliar as escolhas e, em última análise, o fornecimento de nutrientes para os consumidores.A estabilidade dos nutrientes é afectada por factores físicos e químicos. Uma vasta gama de factores físicos e químicos que influenciam a estabilidade dos nutrientes pode ser apresentada na Figura 1. Embora muitos fatores possam causar degradação grave de nutrientes, medidas podem ser desenvolvidas para minimizar as perdas através da aplicação de tecnologia adequada,que inclui a aplicação de um revestimento de proteção para um nutriente individual;adição de antioxidantes; controle de temperatura, umidade e pH; e proteção do ar, luz e metais incompatíveis durante o processamento e estoragem. Neste artigo serão discutidos vários meios para reduzir a magnitude da degradação, especialmente no que diz respeito à vitamina A, iodo e ferro.
a vitamina A
a vitamina A é um micronutriente crítico, essencial para a visão nocturna e para a manutenção da integridade da pele e das mucosas. Um sinal precoce da deficiência de vitaminA é a cegueira nocturna. Uma deficiência grave em vitamina A pode provocar cegueira permanente. A deficiência em vitamina A continua a ser um problema nutricional importante na Indonésia, bem como em muitas outras partes do mundo. Os principais programas de intervenção contra a deficiência de vitamina A administrados pelo Governo indonésio são a educação nutricional, a distribuição de cápsulas de vitamina A e a fortificação de alimentos seleccionados e amplamente consumidos. A fortificação de alimentos com vitamina A demonstrou ser uma estratégia muito favorável. Um projecto-piloto sobre a fortificação da vitamina A do monosodiumglutamato (MSG) em três províncias resultou na redução da prevalência de deficiência de vitamina A. Outros desenvolvimentos dependem da superação das mudanças de cor causadas pela Fortificação do GMS com vitamina A. Outros alimentos, como óleo de palma e macarrão, também foram considerados como portadores de vitamina A.
Vitamina A ocorre em muitas formas, tais como o retinol (álcool), retina(aldeído), retinyl acetato ou palmitato de retinol (ésteres), e provitamina Acarotenoids (b-caroteno, a-caroteno, etc.). A vitamina A é relativamente insustentável em condições normais de armazenamento, particularmente em ambientes difíceis.A instabilidade é principalmente devido à sua estrutura química, que contém ligações manydouble suscetíveis à degradação(Fig. 2).
para minimizar a degradação da vitamina A, foram introduzidas várias abordagens. Desde que A vitamina A é sensível ao oxigênio atmosférico (o alcoholform de vitamina A é menos estável do que os ésteres), é normalmente availablecommercially como uma preparação protegido por um revestimento que includesantioxidant(s). De acordo com Murphy , houve apenas um suplierof vitamina A (como palmitato de retinila ou acetato) para fortificação de alimentos,Hoffman-La Roche da Suíça. O quadro 1 apresenta as principais formulações disponíveis.
antioxidantes que podem ser adicionados às pré-misturas de vitamina A são butilatidroxianisol (BHA), butil hidroxitolueno (BHT) e tocoferóis a(vitamina E). O uso de vitamina E como antioxidante está ganhando popularidade. Os tracemetais (especialmente o ferro e o cobre) e a luz ultravioleta aceleram a degradação da vitamina A. a estabilidade da vitamina A é também afectada pela acidez. Abaixo de um pH de 5,0, a vitamina A é muito instável. A deficiência em ferro e iodo é o problema nutricional mais generalizado do mundo. Na Indonésia, a prevalência de anemia entre mulheres grávidas, crianças com menos de cinco anos de idade e mulheres trabalhadoras é de 64%, 55% e 30%, respectivamente.A deficiência em ferro tem efeitos adversos na resistência à infecção, morbilidade e mortalidadedas doenças infecciosas, nos processos de aprendizagem, no comportamento, na condição física e na produtividade.
um factor importante que deve ser cuidadosamente avaliado na preparação das pré-misturas minerais (como ingredientes para fortificação de alimentos) é o tipo de sal a fortificar. O ferro é normalmente fornecido sob a forma de ferricfosfato, pirofosfato férrico, pirofosfato férrico sódico, gluconato ferroso,lactato ferroso, sulfato ferroso ou ferro reduzido (quadro 2), enquanto o iodo é normalmente fornecido sob a forma de iodeto de potássio ou iodato.
Fig. 1. Factores que influenciam a estabilidade dos nutrientes
Fig. 2. Estrutura química do álcool vitaminA e do B-caroteno
quadro 1. Comercial de vitamina A preparações disponíveis fromHoffman-La Roche
|
Tipo |
Ingredientes |
aplicação |
|
palmitato de retinol, a acácia, o açúcar, modificação alimentar, amido, BHT, BHA,benzoato de sódio, a-tocoferol |
Não contém gordura, leite em pó, alimentos desidratados, cereais, bebidas powdersto ser reconstituído antes de usar |
|
|
250 S |
palmitato de retinol, gelatina, sorbitol-modificado food starch, sodiumcitrate, corn syrup, ascorbic acid, coconut oil, BHT, a-tocopherol, silicondioxide, BHA |
Dry mix and fluid milk products |
|
Retinyl palmitate, acacia, lactose, coconut oil, BHT, sodiumbenzoate, sorbic acid, silicon dioxide, BHA |
Foods and baked products, dehydrated potato flakes, drymilk |
|
|
500 |
Retinyl palmitate, gelatin, invert sugar, tricalcium phosphate,BHT, BHA, sodium benzoate, sorbic acid, sodium bisulphite |
Dry mix and fluid milk products |
|
Sucrose – retinyl palmitate emulsion in water |
||
|
Oil |
Retinyl palmitate, BHA, BHT |
None |
TABLE 2. Selecionado fontes de ferro, usado atualmente em foodfortification
|
Composto |
Outro nome comum |
Fórmula |
teor de Ferro (g/kg) |
RBVa |
|
Férrico orthophosphate |
FePO4×xH2Ob |
3-46 |
||
|
pirofosfato Férrico |
Ferro pyrophosphate |
Fe4(P2O7)3×9H2O |
45 |
|
|
Ferric sodium pyrophosphate |
Sodium iron pyrophosphate |
FeNaP2O3×2H2O |
14 |
|
|
Ferric ammonium citrate |
FexNH3(C6H8O7)x |
107 |
||
|
Ferrous fumarate |
Fe(C4H2O4) |
330 |
95 |
|
|
Ferrous gluconate |
Fe(C6H12O7)Xc |
120 |
97 |
|
|
Ferrous lactate |
Fe(C3H5O3)2×3H2O |
– |
||
|
Ferrous sulphate |
FeSO4×7H2O |
320 |
100C |
|
|
Iron |
Elemental iron, ferrum reductum, metallic iron |
1,000 |
||
|
Reduced iron, H2 or CO process |
Fe |
960 |
34 |
|
|
Reduced iron, electrolytic |
Fe |
970 |
50 |
|
|
ferro de Redução, carbonil |
Fe |
980 |
67 |
Fonte: ref. 4.
A. RBV denota valor biológico relativo. Os deficientores de ferro são curados da deficiência em ferro, alimentando-os com uma amostra de ferro de ensaio ou com uma dose de referência de sulfato ferroso. A cura é medida pela repulsão de hemoglobina ou do volume das células embaladas no sangue do rato, e a biodisponibilidade destas amostras é indicada contra um valor de 100 para o sulfato ferroso. Assim, qualquer amostra de ferro que esteja menos disponível do que sulfato ferroso terá um RBV de menos de 100.
B. ortofosfato férrico contém de uma a quatro moléculas de hidratação.
C. As estruturas precisas dos sais de ferro são incertas.
os seguintes factores químicos e físicos devem ser controlados minuciosamente na formulação para fortificação de alimentos, especialmente para o ferro.: Solubilidade :os sais ferrosos são mais solúveis que os sais de ferro.
” Estado oxidativo: os sais ferrosos podem ser utilizados mais eficientemente do que os sais férricos; no entanto, os sais ferrosos também são sistemas de alimentos mais reativos.
” capacidade de formar complexos: o ferro férrico tem geralmente uma maior tendência para formar complexos do que o ferro ferro ferro ferroso; a formação de complexos reduz significativamente a biodisponibilidade do ferro.
na preparação de ferro como ingrediente para fortificação alimentar, a possibilidade de o ferro reagir ou associar-se a outros nutrientes precisa ser explorada. A presença de iões metálicos (como o ferro) pode ter um efeito prejudicial sobre a qualidade se as medidas não forem tomadas correctamente. O ferro demonstrou acelerar a degradação vitamínica (em especial as vitaminas A E C e a tiamina), catalisar a rancididade oxidativa dos óleos e gorduras e provocar alterações indesejáveis dos produtos (cor, sabores, etc.).)
efeito do processamento na estabilidade dos nutrientes adicionados
a estabilidade dos nutrientes é afectada por muitos factores químicos e físicos(Fig. 1). Consequentemente, os parâmetros de processamento devem ser seleccionados e controlados durante o processamento de alimentos enriquecidos para minimizar as perdas nutritivas. Em comparação com as vitaminas, os minerais (ferro e iodo) são muito estáveis em condições extremas de processamento. O principal mecanismo de perda de mineralsis através da lixiviação de materiais solúveis em água . A vitamina A, por outro lado, é muito trabalhosa no ambiente de processamento. A figura 3 ilustra as possibilidades de degradação da vitamina A (especialmente na sua provitaminforma B-caroteno). A vitamina A é sensível ao oxigénio e à temperatura.Borenstain e Ottaway relataram que a vitamina A (e alsob-caroteno) adicionada aos alimentos é sensível a danos oxidativos. Na forma deretinol, a vitamina A é mais lábil do que a sua forma éster; por esta razão, os ésteres de vitaminA são geralmente utilizados para fortificação alimentar, como ilustrado pela lista intable 1. A Tabela 3 mostra a estabilidade da vitamina A no Sumo de laranja pasteurizado e suplementado com multivitamina. A vitamina A foi ligeiramente degradada durante os dois primeiros meses de armazenamento. A actividade da vitamina A era muito mais estável quando a vitamina foi adicionada como B-caroteno.
a estabilidade da vitamina A é também fortemente afectada pelo pH. na hap inferior a 5, a vitamina A é susceptível à oxidação. A baixo pH, a vitamina atende a isomerizar da configuração trans para o cis, o que tem uma actividade vitamínica mais baixa. O problema do pH baixo é encontrado especialmente durante o processamento de suco. Os sumos de fruta geralmente têm um pH baixo (cerca de 3.0). Tocompensar para baixo pH, carbonação, que expele oxigênio, pode ser usado para estabilizar a vitamina A.
Tabela 3. Degradação da vitamina A durante a transformação e o armazenamento de sumo de laranja pasteurizado e multivitaminado
Fig. 3. Via de degradação do B-caroteno
efeito do tratamento a alta temperatura na estabilidade dos nutrientes (vitamina)
uma vez que podem ser utilizadas altas temperaturas no fabrico de alimentos com destino ao destino, devem ser tomadas medidas para minimizar as perdas resultantes da degradação térmica. A secagem é um método de processamento que utiliza altas temperaturas, e é muitas as aplicações na fabricação de alimentos fortificados. A secagem é usuallyperformed usando várias combinações de tempo e temperatura, tais como 9 a 12 horas a 50°C, durante 2 a 3 horas em 95°C, ou de 2 a 5 segundos a 140°C. Para minimizar as perdas de nutrientes, o uso de menor combinações de tempo andtemperature é desejável, o que pode ser conseguido aumentando a surfacearea ou reduzindo a pressão durante o processo de secagem.
a secagem em estufa é o método mais comum. As massas alimentícias, por exemplo, podem ser secas numa estufa durante 9 a 12 horas a 50 ° C ou durante 2 a 3 horas a 95 ° C. O’Brien e Roberton relataram que o B-caroteno era mais estável que a forma ester da vitamina A durante a secagem do forno. Durante a transformação de macarrão, a secagem no forno durante 9 a 12 horas a 50 ° C resultou numa perda de 14% de vitamina A. Contudo, o mesmo tratamento causou a perda de apenas 5% de B-caroteno. Além disso, a secagem de 3 a 5 horas a 95°C causou a destruição de 23% da vitamina A, mas apenas de 8% do B-caroteno.
a secagem de tambores é frequentemente utilizada para o fabrico de alimentos fortificados sob a forma de pólvora. A vantagem da secagem do tambor sobre a secagem convencional do forno é que temperaturas mais elevadas podem ser utilizadas com um tempo de processamento de apenas 2 a 30 segundos. A combinação de alta temperatura e curto tempo (HTST) maximiza a retenção de nutrientes.
além disso, o secador de tambor é normalmente utilizado para alimentos líquidos. Assim, o material pode atingir uma temperatura muito alta, uma vez que forma afilm sobre a superfície do tambor. A formação deste filme durante a secagem pode oferecer alguma protecção aos nutrientes dos danos oxidativos, especialmente em comparação com processos HTST semelhantes, como o processo de extrusão. A tabela 4 mostra que a retenção de nutrientes é muito melhor durante a secagem do tambor/ rolo do que o processamento de extrusão por causa da formação de filme .
a secagem por pulverização é outra técnica que pode ser utilizada para fabricar alimentos enriquecidos. Para além das combinações tempo-temperatura, outras medidas destinadas a prevenir ou minimizar o contacto de produtos alimentares pulverizados com oxigenina a aplicar. Durante a secagem por pulverização, é introduzido na câmara de secagem um bom spray de alimentos, onde se encontra uma corrente de ar quente, que produz rapiddrying. O processo de pulverização aumenta muito o contato do alimento com o oxigenio, acelerando assim os danos oxidativos. Foram introduzidas várias formas de minimizar os danos oxidativos,incluindo a adição de antioxidantes e a aplicação de materiais de revestimento e de capsulação. A matéria de revestimento pode ser aplicada utilizando sacarose numa formulação matérias-primas. Johnson et al. demonstrou que era necessário um revestimento com pelo menos 10% de sacarose para oferecer uma boa protecção contra a secagem por pulverização oxidativa. Observaram igualmente que, se possível, é desejável a adição de 15% a 20% de sacarose à formulação das matérias-primas, uma vez que oferece uma maior protecção contra a oxidação.
quadro 4. Perdas de vitamina: extrusão vs. secagem de Roletes
fonte: ref. 8.
para minimizar a deterioração causada pela oxidação durante a secagem, podem adicionar-se nutrientes após a secagem. Isto foi feito na Fortificação do leite, na qual foram utilizadas pré-misturas secas contendo o nutriente ao nível desejado.Este processo (Fig. 4) é relativamente simples e eficiente, mas requer equipamento de extramixação.
outra operação de processamento de alimentos que utiliza altas temperaturas é o processo de extrusão. A extrusão é muito popular para a fabricação de alimentos para lanches e cereais de pequeno-almoço prontos para comer. Extrusão tem várias vantagens sobre Outros instrumentos, uma vez que é um processo muito versátil que inclui várias operações de uma vez: mistura, cozimento e formação. Vários parâmetros são importantes indetermining a qualidade do produto final, incluindo a temperatura (100°a 140°C ou superior), conteúdo de umidade, sistema de revestimento, e oxigênio, bem como os outros parâmetros característicos do processo de extrusão, tais como pressão,taxa de rendimento, a velocidade (rpm) do parafuso, e morrer de diâmetro . Se possível, a fortificação deve ser feita durante o processo final, a fim de maximizar a retenção de nutrientes. Nesta fase, a fortificação pode ser realizada para além da aplicação do sabor.
Fig. 4. A fortificação do leite pulverizado com vitaminas
estabilidade dos nutrientes e uma rotulagem adequada
o aumento da sensibilização dos consumidores para uma alimentação saudável obrigou os produtores de alimentos a divulgar informações sobre a composição dos seus produtos na rotulagem. Com alimentos enriquecidos, a quantidade de nutriente adicionado declarada na rotulagem é muito importante. Os fabricantes devem estudar cuidadosamente o comportamento e a cinética da degradação dos nutrientes. Para fazer afirmações correctas sobre o teor de nutrientes de um produto no seu rótulo, a quantidade do nutriente adicionado deve ser, na realidade, superior à quantidade indicada ou indicada no rótulo. A diferença entre os níveis formulados e os declaradosé conhecida como excesso de idade. Média = (quantidade de nutriente presente no produto – quantidade declarada no rótulo)/quantidade declarada no rótulo × 100.
a sobreexploração variará de acordo com a estabilidade inerente aos aditivos, as condições em que o alimento é preparado e embalado e o prazo de validade previsto do produto. Assim, os mais lábeis ou imparáveis, tais como a vitamina A, geralmente requerem altos excessos. A tabela 5 apresenta exemplos de sobreposições de vitamina A utilizadas em três produtos diferentes. Um excesso de 25% significa que, se a quantidade declarada de vitamina A for, por exemplo, 20 mg por grama de produto, o nível de entrada ou a quantidade de nutriente naformulação deve ser de 25 mg por grama de produto.
o prazo de validade e a quantidade declarada de um nutriente no rótulo(com base na quantidade do nutriente remanescente no final do prazo de validade de um produto) podem ser determinados por vários métodos, um dos quais é o método de Arrhenius descrito por Labuza e Riboh .
a cinética da degradação dos nutrientes pode ser modelada como cinética de zero ou de primeira ordem . Usando um modelo cinético simples, podemos prever o prazo de validade e os excessos de um nutriente em particular. O quadro 6 compara as perdas potenciais previstas pelo modelo de Arrhenius com os montantes efectivamente perdidos.
outro aspecto da rotulagem dos alimentos enriquecidos é a alegação relativa aos aditivos alimentares. No Reino Unido, por exemplo, se for feita uma alegação no rótulo de que um alimento é uma fonte “rica” ou “excelente” de uma determinada vitamina ou mineral, a porção diária de alimentos (descrita como “a quantidade de alimentos que se pode esperar que seja consumida num dia”) deve conter, pelo menos, metade da dose dietética recomendada (DDR) para esse nutriente . Para os requisitos de outros países, devem serrealizadas leis e regulamentos específicos em matéria de alimentos.
quadro 5. A vitamina A overages em três produtos
|
Produto |
vida de Prateleira (mo) |
Excedente (%) |
|
à base de Leite fortificado bebida em pó |
12 |
25 |
|
Fortificado substituto de refeição |
12 |
45 |
|
Multivitamínico tablet |
30 |
60 |
conclusão
a fortificação alimentar é um programa de intervenção nutricional com uma população-alvo especificamente definida e a sua eficácia é medida pelo facto de o alimento fortificado ser ou não aceite, comprado e consumido por essa população. O êxito de um programa de fortificação dos alimentos é medido pela melhoria ou não do estado nutricional e sanitário da população visada. Por conseguinte, devem ser cuidadosamente avaliados vários aspectos importantes no desenvolvimento de um programa de fortificação dos alimentos, tais como a determinação da estabilidade nutritiva em condições normais de armazenamento e de Utilização. Do ponto de vista técnico, a estabilidade nutricional durante a formulação, preparação e processamento é crucial para a produção eficaz de alimentos enriquecidos.
muitos factores podem causar degradação grave dos nutrientes. Consequentemente, é necessário implementar a tecnologia adequada para minimizar as perdas. Algumas estratégias para estabilizar o teor de nutrientes incluem a aplicação de revestimento protector para o nutriente individual; a adição de antioxidantes;o controlo da temperatura, umidade e pH; e a protecção contra o ar, a luz e metais incompatíveis durante o processamento e armazenamento.
a estabilidade dos nutrientes e as condições em que os alimentos fortificados são preparados, fabricados e embalados afectarão a vida útil do produto e, concomitantemente, as sobreexpressões dos nutrientes. O grau de degradação acidental dos alimentos e a duração do período de vida útil determinam o nível de sobreexploração. O grau de degradação dos nutrientes pode ser determinado por vários métodos, um dos quais é o método de Arrhenius, relativamente simples, que pode ser utilizado para prever o tempo de conservação e as sobreposições de um determinado nutriente.
quadro 6. A vitamina perdas (%) após seis meses de armazenamento, at20°C e 75% de umidade relativa
|
a Vitamina |
Previsto a partir de Arrhenius’ modelo |
Analisado após o armazenamento |
|
24.0 |
23.0 |
|
|
A Vitamina A preparação |
15.0 |
10.0 |
|
o ácido Fólico |
8.1 |
7.4 |
|
a Vitamina B12 |
9.2 |
7.7 |
Fonte: ref.11.
3. Murphy PA. Tecnologia da fortificação da vitamina A dos alimentos nos países em desenvolvimento. Food Technol 1996; 50 (9): 69-74.
4. Richardson DP. Fortificação de ferro em alimentos e bebidas. Chem Ind1983; 13: 498-501.
5. Archer MC, Tannenbaum SR vitaminas. In: Tannenbaum SR, ed.Aspectos nutricionais e de segurança da transformação alimentar. New York: Marcel Dekker, 1979.
6. Borenstain B. Tecnologia de Fortificação. In: Tannenbaum SR, ed. Aspectos nutricionais e de segurança da transformação alimentar. New York: Marcel Dekker, 1979: 217-31.
9. Johnson LE, Gordon HT, Borenstain B. Technology of breakfastcereal fortification. Cereal World 1988; 33: 278-330.
10. Schlude M. A estabilidade das vitaminas na cozinha extrusão. In: O’Connor C, ed. Tecnologia de extrusão para a indústria alimentar. London: Elsevier Applied Science, 1987.
11. Labuza TP, Riboh D. Theory and application of Arrhenius Kinetics to the prediction of nutrient losses in food. Tecnologia Alimentar 1982; 36 (2):66-74.
12. Labuza TP. Data de vida de prateleira aberta de alimentos. Westport, Conn, USA: Food and Nutrition Press, 1982.