Processamento de sangue de animais de abate usando campos elétricos pulsados (PEF) para redução de germes e uso sustentável para alimentos de origem animal
situação inicial:
Cerca de 150 milhões de litros de sangue de animais para abate são produzidos na Alemanha todos os anos. Atualmente apenas uma pequena parte é utilizada para a produção de alimentos (20%) ou na nutrição animal, embora o sangue contenha proteínas tecnologicamente e fisiologicamente valiosas. As propriedades funcionais das proteínas plasmáticas são de particular interesse do ponto de vista tecnológico.
O sangue e o plasma sanguíneo oferecem condições favoráveis de crescimento aos microrganismos, de modo que contagens totais de germes inaceitáveis de mais de 106 unidades formadoras de colônias (UFC)/ml podem ser excedidas mesmo com produtos que foram armazenados em local fresco por um tempo extremamente curto e de acordo com os regulamentos. A segurança higiênica deve ser garantida durante o uso. Uma aplicação para a desinfecção do sangue não foi descrita na literatura científica e na literatura de patentes.
O objetivo do projeto de pesquisa foi, portanto, desenvolver um método para reduzir o número de germes no sangue e frações do sangue. As propriedades funcionais desejadas e requeridas para posterior processamento em produtos, em particular das valiosas proteínas do sangue, devem ser mantidas tanto quanto possível. A implementação deve ocorrer usando o exemplo dos produtos à base de carne.
Resultado da pesquisa:
Pode-se demonstrar que o tratamento com campos elétricos pulsados (PEF) reduziu o número total de germes e vários microrganismos potencialmente patogênicos em várias potências de dez. A entrada de energia específica foi identificada como um parâmetro de influência chave.
Os resultados mostram que com um aporte energético de 75 kJ/kg em microrganismos gram-negativos, o número de germes é reduzido em 3 potências de dez. A partir de uma entrada de energia de 125 kJ/kg, uma inativação de pelo menos 5 potências de dez é alcançada para microrganismos gram-positivos e gram-negativos. A intensidade do tratamento afeta as propriedades físicas e tecnológico-funcionais. O aporte energético de 75 kJ/kg provoca uma diminuição da entalpia de desnaturação de 19% para o sangue total e 14% para o plasma. A força do gel formado pela reticulação de proteínas é reduzida em cerca de 30% para o sangue total e em cerca de 11% para o plasma. A viscosidade efetiva aumenta com o sangue total em função da intensidade do tratamento, com plasma não há mudanças significativas nas propriedades de fluxo.
Além disso, foi investigada a influência da geometria das células de tratamento (colinear, coaxial, Ringpsalt) e da intensidade de campo (5 a 15 kV/cm) com um aporte de energia de 35 a 166 kJ/kg. O uso de uma geometria de eletrodo colinear levou à maior eficiência de tratamento. Com relação à intensidade de campo, observou-se uma redução na necessidade de energia com o aumento da intensidade de campo. Os parâmetros de tratamento identificados como adequados para sangue total podem ser transferidos para o tratamento de plasma. O tempo de armazenamento do plasma a uma temperatura de armazenamento de 4°C pode ser prolongado em pelo menos 4 dias, dependendo da intensidade do tratamento, sem exceder a contagem bacteriana total de 106 UFC/ml.
O objetivo da implementação era produzir um produto cárneo a partir de sangue total ou plasma sanguíneo tratado com PEF e, portanto, com redução de germes e mais duradouro, equivalente ao padrão de sangue ou plasma nativo nas características mais importantes do produto.
As propriedades funcionais do sangue e plasma sanguíneo foram parcialmente prejudicadas dependendo da intensidade de tratamento selecionada, mas o processamento adicional de sangue ou plasma tratado em produtos cárneos foi possível sem restringir o efeito tecnológico. Até 7% de plasma sanguíneo tratado com PEF (com base na quantidade total da receita) pode ser adicionado à carne de linguiça cozida sem que ocorram desvios sensoriais ou tecnológicos.
O processo desenvolvido dentro do projeto pode, portanto, ser utilizado para o processamento industrial de sangue animal abatido.
Significado econômico:
Os parâmetros de processo para sangue total e plasma desenvolvidos e testados no projeto possibilitam aumentar a segurança do produto de sangue de animais de abate e suas frações. A aplicação do método de campos elétricos pulsados permite uma redução significativa no número total de germes. O conceito inovador de uso sustentável de matérias-primas de origem animal, ilustrado com o exemplo dos produtos cárneos, contribui para a melhoria do desempenho e da competitividade. Além disso, outros usos possíveis para a fabricação de produtos de conveniência ou como fonte de proteína podem ser desenvolvidos. Comparado com um preço de porco na faixa de aproximadamente 1,30 €/kg (classe comercial E, janeiro de 2011) e um preço de carne na faixa de 1,45 - 2,65 €/kg, o valor atual do sangue do animal de abate é de aproximadamente . 5 ct/leo do plasma sanguíneo a 15 ct/l é significativamente menor, mesmo com custos adicionais de aproximadamente 1,2 ct/l. Com uma quantidade de entrada na faixa de 3 a 7%, isso permite uma redução significativa nos custos de matéria-prima e, portanto, no valor agregado, especialmente para pequenas e médias empresas do setor de carnes.
Na Alemanha, cerca de 7 milhões de toneladas de carne são produzidas todos os anos, das quais cerca de 1,4 milhão de toneladas de produtos cárneos são produzidos. O faturamento da indústria da carne é de aproximadamente € 30,5 bilhões, o dos 214 frigoríficos € 10,3 bilhões/ano. Empresas de processamento de carne, que são predominantemente de médio porte (94% das 1.014 empresas têm um faturamento < € 50 milhões) , são contabilizados por € 17,7 bilhões com 83.230 funcionários.
Publicações (seleção):
- Relatório Final da FEI 2011.
- Nowak, B., Boulaaba, A., v. Müffling, T. e Klein, G.: Sangue - o fornecedor de proteínas do futuro. (Resumo do pôster) Anais 67th FEI Annual Meeting 2009, 103 (2010).
- Boulaaba, A., Nowak, B., Müffling, T. v., Hage, N. e Klein, G.: Efeitos do plasma sanguíneo tratado com PEF (campos elétricos pulsados) em parâmetros qualitativos e tecnológicos de salsicha cozida. Sociedade de informação ALPHA, sociedade médica veterinária alemã, associação federal de veterinários oficiais (ed.): serviço veterinário oficial e controle de alimentos (edição especial) 51º workshop da área de trabalho de higiene alimentar: conferência de três países; Programa e volume de resumos, Garmisch-Partenkirchen, 28.09 de setembro a 01.10.10 de outubro de 0945; Lampertheim: Sociedade da informação ALPHA, ISSN 3296-124, 2010 (XNUMX).
- Nowak, B. e Boulaaba, A.: Sangue - o fornecedor de proteínas do futuro. Maior durabilidade através da aplicação de PEF. (Relatório) Grupo de trabalho dos escritórios de transferência de tecnologia das universidades da Baixa Saxônia (ed.): Informação tecnológica: Conhecimento e inovações das universidades da Baixa Saxônia 3; Hannover: Uni Transfer, Universidade Gottfried Wilhelm Leibniz, 6 (2009).
- Wiezorek, T., Heinz, V. e Toepfl, S.: Processamento de sangue de animais abatidos usando campos elétricos pulsados (PEF) - Uma contribuição para a sustentabilidade. circular carne hig. Controle de Alimentos 6 (2009).
- Heinz, V.: Processos não térmicos para esterilização e para influenciar a estrutura dos alimentos. Anais da 66ª Reunião Anual da FEI 2008, 89-96 (2009).
O relatório final pode ser acessado pelo público interessado no centro de pesquisa. Mais material informativo:
Instituto Alemão de Tecnologia de Alimentos eV (DIL)
Prof. von Klitzing-Str. 7
49610 Quakenbrück
Tel: 05431 / 183 228-
Fax: 05431 / 183-200
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Fundação da Universidade de Medicina Veterinária Hanover
Centro de Ciência dos Alimentos
Instituto de Qualidade e Segurança Alimentar
Barragem Bischofsholer 15
30173 Hanover
Tel: 0511 / 856 7256-
Fax: 0511/856-82-7256
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Grupo de Pesquisa da Indústria de Alimentos (FEI)
Godesberger Allee 142-148
53175 Bonn
Tel .: 0228 / 372031
Fax: 0228 / 376150
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Fonte: Quakenbrück [DIL]
