Fungos: estratégias de descontaminação por plasma a frio e ozônio gasoso na segurança de alimentos extrusados

Abstract

A indústria de alimentos para animais de estimação vem crescendo ao longo dos anos impulsionada pela exigência dos tutores desses animais quanto a qualidade nutricional, bem-estar e segurança desses alimentos. As rações comercialmente disponíveis apresentam composições diversificadas, como carne e/ou vegetais, cereais, gorduras, vitaminas e minerais, os quais durante o processamento estão susceptíveis à contaminação por propágulos fúngicos, que também já poderiam estar incorporados às matérias primas. A presença desses microrganismos em grãos e rações assim como outros organismos vivos como insetos e ácaros, está sujeita a influência de fatores ambientais como umidade e temperatura. Portanto, a contaminação desses alimentos comerciais pode variar de acordo com as condições ambientais, métodos de processamento ou produção e armazenamento. Diante desse contexto, o objetivo foi estudar estratégias de descontaminação fúngica utilizando métodos alternativos, como o ozônio gasoso e plasma a frio em cepas fúngicas de armazenagem encontradas nesses alimentos. Indicadores de qualidade e segurança alimentar como sujidades leves e contagens totais fúngicas foram avaliadas em amostras de alimentos para esses animais comercializadas em embalagens fechadas e a granel. Constatou-se que 34% tiveram alguma sujidade detectada, sendo 30% delas em alimentos comercializados a granel. A principal sujidade encontrada foram fragmentos de insetos, nas amostras a granel. Em relação à contagem total de fungos, 48% das amostras vendidas a granel apresentaram contaminação, em contrapartida com as embalagens fechadas que apresentaram apenas 28%. Em avaliação realizada para verificar as condições de comercialização em embalagens abertas (à granel), essa forma de exposição proporcionou aumento nos teores de umidade, favorecendo o crescimento de fungos. A presença de insetos e pelos de roedores no produto final também devem ser considerados como importantes veiculadores desses agentes biológicos. No estudo de descontaminação por gás ozônio (O3) em rações inoculadas com Aspergillus flavus, um dos principais fungos de armazenagem encontrados nesses alimentos, mostrou sua eficácia (98,3%) sobre esses esporos após 120 min em concentração de 40 e 60 µmol/mol. Em adição, os valores de umidade antes e após os tratamentos não apresentaram diferença entre eles, mantendo os alimentos dentro dos parâmetros seguros estabelecidos pela indústria para evitar o crescimento fúngico. O mesmo ocorreu com a estabilidade lipídica, em que o gás O3 não alterou esse parâmetro. Assim, é possível inferir que o gás O3 teve um efeito positivo na inativação de A. flavus em alimentos para cães e pode ser um procedimento promissor, com potenciais aplicações na área de venda de alimentos. Com relação a descontaminação por plasma a frio (potência de 240 W) em estudos in vitro, este mostrou eficiência na inativação de fungos (100%), especialmente A. flavus, Fusarium verticillioides no tempo de 10 min e Penicillium citrinum no tempo de 20 min de exposição, e em adição apresentaram alta sensibilidade quanto a alterações morfológicas, mortalidade e aumento da produção de espécies reativas de oxigênio nas hifas. No estudo in vivo, realizado em alimentos extrusados naturalmente contaminados e inoculados com A. flavus, o plasma a frio (540 W) mostrou ser efetivo na inativação desses microrganismos após 20 e 40 min de tratamento, no entanto, resultou na alteração do conteúdo lipídico da ração. Neste sentido, tanto o gás ozônio como o plasma a frio possuem vantagens de inativarem cepas fúngicas, são internacionalmente reconhecidos como seguros, além de não deixarem resíduos nos alimentos, podem ser métodos promissores de descontaminação a serem aplicados em alimentos extrusados para cães, a fim de reduzir a contaminação e garantir a segurança do alimento.

Abstract: The pet food industry has been growing over the years driven by the demand of tutors of these animals on the nutritional quality, well-being and safety of these foods. Commercially available feeds contain diversified compositions such as meat and / or vegetables, cereals, fats, vitamins and minerals, which during processing are susceptible to contamination by fungal propagules, which could already be incorporated into the raw materials. The presence of these microorganisms in grains and rations as well as other living organisms such as insects and mites is subject to the influence of environmental factors such as humidity and temperature. Therefore, the contamination of such commercial foods may vary according to environmental conditions, processing methods or production and storage. In this context, the objective was to study fungal decontamination strategies using alternative methods, such as gaseous ozone and cold plasma in fungal storage strains found in these foods. Quality and food safety indicators such as light soil and total fungal counts were evaluated in food samples for these animals marketed in closed and bulk packages. It was found that 34% had some dirt detected, 30% of them in food marketed in bulk. The main soil found was fragments of insects, in bulk samples. Regarding the total fungal count, 48% of the samples sold in bulk showed contamination, in contrast to the closed packs that presented only 28%. In an evaluation carried out to verify the conditions of commercialization in open packages (in bulk), this form of exposure provided an increase in the moisture content, favoring the growth of fungi. The presence of insects and rodents in the final product should also be considered as important carriers of these biological agents. In the study of decontamination by ozone gas (O3) in rations inoculated with Aspergillus flavus, one of the main storage fungi found in these foods showed its efficacy (98.3%) on these spores after 120 min at 40 and 60 µmol/mol. In addition, the values of moisture before and after the treatments did not present any difference between them, keeping the foods within the safe parameters established by the industry to avoid the fungal growth. The same happened with the lipid stability, in which the gas O3 did not change this parameter. Thus, it is possible to infer that O3 gas had a positive effect on the inactivation of A. flavus in dog food and may be a promising procedure with potential applications in the area of food sales. With respect to cold plasma decontamination (240 W power) in in vitro studies, this showed efficiency in the inactivation of fungi (100%), especially A. flavus, Fusarium verticillioides at 10 min and Penicillium citrinum at 20 min of exposure, and in addition showed high sensitivity regarding morphological alterations, mortality and increased production of reactive oxygen species in the hyphae. In the in vivo study, in naturally contaminated extruded foods inoculated with A. flavus, cold plasma (540 W) showed to be effective in the inactivation of these microorganisms after 20 and 40 min of treatment, however, it resulted in the alteration of the lipid content of the ration. In this sense, both ozone gas and cold plasma have the advantages of inactivating fungal strains, are internationally recognized as safe, and do not leave residues in food, can be promising methods of decontamination to be applied in extruded dog foods, in order to reduce contamination and ensure food safety.