Os ácidos orgânicos estão presentes de forma natural na maioria dos alimentos. E ainda ajudam na conservação desses alimentos aumentando o shelf life e controlando os patógenos alimentares.

A maioria destes ácidos orgânicos são produzidos em massa e vendidos como ácidos ou ainda, como seus sais, e, largamente utilizados como conservantes alimentícios: ácido acético - acetato de potássio, acetato de sódio, diacetato de sódio; ácido propiônico - propionato de sódio, propionato de cálcio; ácido sórbico - sorbato de potássio, ácido Benzóico - benzoato de sódio.

Um outro ácido orgânico, que também está presente naturalmente em alimentos, e pode ser produzido em grandes volumes, é o vinagre (como ácido acético), este ácido fraco vem ganhando popularidade como um conservante natural em produtos de panificação e cárneos.

O mecanismo de ação é o mesmo aplicado a todos os ácidos orgânicos. Ou seja, quando um ácido orgânico, ou, seu sal, é adicionado à um sistema alimentício, parte desse ácido se dissocia auxiliando na regulação do pH do alimento em que foi aplicado e o restante, permanecem não dissociados. Essas moléculas não dissociadas atuam como inibidoras do crescimento de bactérias, leveduras e fungos, estendendo efetivamente o shelf life dos alimentos e protegendo-os contra o crescimento de microrganismos e patógenos alimentares. Como regra geral, quanto mais íons não dissociados presentes no alimento, mais efetivo será o controle dos microrganismos.

Diferentes sistemas alimentícios requerem diferentes ácidos orgânicos, por exemplo: benzoatos são usados em bebidas, propionatos em pães, acetatos em cárneos e sorbatos em sobremesas. O uso do ácido orgânico ideal para cada alimento é determinado pelo pH do alimento onde o ácido será adicionado e do valor de pKa do ácido orgânico a ser usado. O valor pKa é o pH ideal onde um ácido orgânico específico irá apresentar sua melhor performance; é onde nós teremos pelo menos 50% de íons não dissociados presentes. Então, conhecer o valor pKa do ácido usado será importante para entender sua performance em determinadas situações.

Um exemplo claro de escolha do ácido orgânico correto em um sistema alimentício específico, é quando comparamos o uso do ácido láctico ou dos lactatos com o ácido acético ou acetatos em carnes ou produtos cárneos. Primeiramente, nós precisamos identificar o pH específico do produto a ser trabalhado. Carne ou produtos cárneos, se frescos ou processados terão pH entre 5.5 e 6.2 dependendo de como os mesmos foram processados. Nesta faixa de pH, o valor do pKa dos acetatos (pKa= 4.72) é mais próximo do pH da carne, do que os lactatos (pKa = 3.86), fazendo com que os acetatos sejam mais eficientes no controle dos microrganismos da carne, do que os lactatos (Tabela 1). Na verdade, estudos confirmam que os Acetatos são entre 5 a 7 vezes mais efetivos que os lactatos no controle de microrganismos da carne. Então, precisamente é necessário entre 5 a 7 vezes menos acetatos para termos o mesmo efeito antibacteriano dos lactatos (Gráfico 1).

Tabela 1 - Quanto maior a quantidade de ácidos não dissociados, melhor as propriedades antimicrobianas

Um outro ponto a ser considerado, é se o ácido orgânico a ser utilizado é hidrofílico ou lipofílico. Em outras palavras, se este ácido tem afinidade com a gordura ou com água no sistema alimentício. Este parâmetro é medido por Log P. Em produtos cárneos, uma vez que trabalhamos com gordura e água, e, em alguns casos com emulsões, o ideal é termos um ácido orgânico balanceado (próximo a Log P =1) com afinidade para ambos, gordura e água, então, ele é uniformemente distribuído através de toda a matriz. Os acetatos com Log P = - 0.30 são também melhores adaptados aos produtos cárneos que os lactatos cujo Log P= 1.30.

Sob estes princípios, novos antimicrobianos em sistemas alimentícios, especialmente em cárneos, continuam evoluindo, encontrando melhores e mais eficientes maneiras de controlar a contaminação por microrganismos, e, consequentemente, estendendo o shelf life de produtos cárneos.

Os novos antimicrobianos que estão chegando ao mercado foram desenhados para melhorar a performance, reduzir custos e oferecer alternativas mais saudáveis às tecnologias atuais. Um excelente exemplo dessa nova geração de antimicrobianos é o blends de acetato de potássio e ácido acético (Provian K), uma alternativa zero sódio, efetivo mesmo a dosagens muito baixas, capaz de controlar a deterioração por microrganismos e os patógenos alimentares em cárneos.

Provian K (acetato de potássio e ácido acético), é uma excelente alternativa aos lactatos, atualmente usado por algumas empresas como antimicrobianos em cárneos. Além de ser mais saudável e mais eficiente, Provian K também oferece otimização de custos nas formulas cárneas, ajuda a reduzir o espaço na armazenagem, otimiza entregas e minimiza os custos de fretes pelo fato de se tratar de um produto em pó, ao invés de líquido como muitos antimicrobianos a base de lactatos atualmente usados. Em se tratando de pó, o manuseio é mais fácil e mais amigável nas plantas industriais.

Vários estudos têm demonstrado a efetividade do Provian K (acetato de potássio e Ácido acético) em relação as outras alternativas do mercado. Em um estudo, Provian K demonstrou ser pelo menos 5 vezes mais efetivo no controle de microorganismos do que um antimicrobiano a base de lactatos. Redução na dosagem, uso de lactatos de 3.0% para somente 0.5% Provian K (Gráfico 1).

Gráfico 1 - Comparação do crescimento microbiano utilizando-se antimicrobiano à base de acetatos (Provian K) 0.5% e 0.7%, em comparação com antimicrobianos à base de lactatos (Optiform SD 4) 3% em uma formulação comercial (presunto de peru)

Um outro estudo conduzido na Universidade de Wisconcin, um presunto de peru armazenado a 4⁰C contendo Provian K a 0.25% foi tão efetivo quanto 2.5% lactatos-diacetatos (56:4), no controle de Listeria inoculada. Consequentemente, necessitou-se 10 vezes menos Provian K para atingir o mesmo resultado dos lactatos (0.25% vs 2.5%). (Gráfico 2).

Gráfico 2 - Em temperatura controlada de 4^oC antimicrobianos à base de acetatos, Provian K 0.25% foram mais eficientes no controle do crescimento microbiano do que os antimicrobianos à base de lactatos 2.5%

Além disso, em outros dois estudos separados, 0.75% Provian K foi suficiente para inibir completamente o crescimento de Listeria monocytogenes inoculada externamente em produtos cárneos, em um período de 90 e 120 dias respectivamente, armazenado a temperatura de 7⁰C. Uma outra observação interessante do estudo, na Universidade de Wisconcin, mostrou que quanto maior a dosagem de Provian K, maior será o ganho em shelf life (Gráfico 3), sem, contudo, afetar o perfil de sabor do produto cárneo, avaliado em painéis de testes cuidadosamente controlados. Isto proporciona grande flexibilidade ao formulador permitindo ao mesmo usar a dosagem correta para obter o shel life desejado.

Gráfico 3 - Quando maior a dosagem de Provian K, maior será o shelf life obtido. Provian K 0.5% foi tão efetivo quanto os lactatos @ 2.5% no controle do crescimento bacteriano, dosagem 5 vezes menor de Provian K, e a 0.75% promoveu uma inibição total

Tradicionalmente, as empresas tem preocupação em relação ao uso de ingredientes a base de potássio por conta do sabor residual em produtos cárneos, e, corretamente, pois se uma fonte equivocada de potássio é usada, impurezas podem levar a presença de notas metálicas no produto acabado. Na sua concepção Provian K utiliza um sal muito puro de potássio, sem deixar qualquer residual de sabor no produto final. Para efeito de comprovação, painéis de testes concebidos estatisticamente foram conduzidos e, demonstrou-se que nenhum sabor residual, nem mesmo, sabor amargo estavam presentes nos produtos cárneos contendo esta nova tecnologia.

O mais recente desenvolvimento, vinagre seco neutralizado (Provian DV), fonte de ácido acético presente de forma natural. É também à base potássio e oferece os mesmos benefícios saudáveis, permitindo ao formulador manipular o sal na forma que lhe for mais conveniente. Provian DV, também provou ser efetivo no controle do crescimento das bactérias em cárneos, estendendo o shelf life. Com maior vantagem, pois, pode ser declarado como vinagre em produtos cárneos e ser considerado um antimicrobiano natural (Gráfico 4).

Gráfico 4.- Provian DV (Vinagre Seco Neutralizado - Niacet) é efetivo no controle do crescimento bacteriano em produtos cárneos sob condições refrigeradas

Resumindo, a escolha do ácido orgânico correto num sistema alimentício implica no entendimento do pH do sistema onde o mesmo será aplicado, e do valor de pKa correto do ácido orgânico a ser utilizado. A afinidade deste ácido com a água e a gordura também é importante. Levando em consideração o pH dos produtos cárneos e a afinidade balanceada para a gordura e a água em uma matriz cárnea, os blends de acetatos tem se mostrado mais eficiente quando comparados com os conservantes à base de lactatos. O mais inovador dos antimicrobianos à base de acetato (Provian K), tem demonstrado a eficiência desses ácidos orgânicos em produtos cárneos. E o mais novo antimicrobiano natural Provian DV (Vinagre Seco Neutralizado) baseado em uma fonte natural de ácido acético, tem demonstrado boas propriedades antimicrobianas. Os produtos à base de acetatos e ácido acético natural (Provian K e Provian DV, respectivamente) são antimicrobianos completos e foram concebidos levando-se em conta a indústria cárnea.

Provian K e Provian DV são fabricados pela NIACET, uma corporação americana de presença global, com plantas nos EUA e Europa, produzindo e desenvolvendo sais de ácidos orgânicos para aplicações alimentícias há mais de 60 anos. A Niacet procura a cada dia melhorar as tecnologias atuais e desenvolver soluções alternativas, refletindo na expansão constante de sua linha Provian, onde novos desenvolvimentos estão por vir.

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