Detecção de patulina e desinfecção de maçãs destinadas à produção de suco

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de AlimentosArquivo digital com o texto completo não disponibilizado pelo autorQuase a totalidade do suco de maçã concentrado produzido no Brasil (>90%) é destinado à exportação. As maçãs não qualificadas para o consumo in natura são utilizadas para a produção de suco. Assim sendo, a boa qualidade da matéria-prima deve ser garantida de forma a se obter um produto que atenda aos rígidos padrões internacionais. Bactérias e fungos podem ser potenciais contaminantes do suco de maçã. Os fungos termorresistentes, como Byssochlamys spp., estão entre os micro-organismos relevantes para os sucos de fruta termoprocessados devido à sua capacidade deteriorante associada à produção de toxinas. As bactérias termoacidofílicas do gênero Alicyclobacillus podem produzir substâncias, como o guaiacol, que são responsáveis pela produção de odores "medicinais" ou "antissépticos" nos sucos de frutas embalados. Penicillium expansum é o mais importante contaminante das maçãs e é também o responsável por causar "podridão azul" nestas frutas. Patulina (PAT) é uma micotoxina termoestável, produzida principalmente por este fungo e também por Byssochlamys spp. Estudos apontam que esta toxina pode causar severos efeitos crônicos e agudos em humanos. As agências regulatórias internacionais recomendam um nível máximo de 50 µg/L (ppb) para suco de maçã. Assim sendo, o objetivo geral deste trabalho foi a detectação da patulina em maçãs e avaliação do processo de lavagem/desinfecção das frutas destinadas à produção de suco. O levantamento inicial mostrou que P. expansum, Byssochlamys fulva e Alicyclobacillus acidoterrestris são os micro-organismos de maior relevância no processo produtivo. Os testes de desinfecção mostraram que o sanitizante clorado dicloroisocianurato de sódio foi mais efetivo que ácido peracético contra P. expansum. Porém, nenhum dos sanitizantes foi eficiente contra os esporos de A. acidoterrestris e B. fulva. Quando hipoclorito de sódio foi testado na redução de esporos de P. expansum, a eficácia aumentou com o decréscimo do pH. Os modelos de Bigelow e de Weibull foram os mais adequados em descrever a inativação de P. expansum pelo calor e por cloro, respectivamente. Todas as variedades de maçãs inoculadas com P. expansum desenvolveram deterioração sob 11°C e 20,5°C, exceto Red Delicious e Empire. Os maiores níves de PAT ocorreram nas variedades Golden Supreme e McIntosh. Verificou-se que PAT não está presente nas frutas durante o período da safra. Entretanto, 86% dos lotes avaliados na entressafra apresentaram níveis de PAT superiores a 50 ppb. O plano de amostragem para a avaliação das frutas durante o recebimento sugeriu a retirada de uma amostra de 50 maçãs por lote, sendo estabelecido o critério de rejeição quando mais que 8 maçãs podres forem encontradas. São consideradas podres as frutas que apresentarem podridão característica de tamanho superior a 4 cm ou com visível desenvolvimento do "fungo azul" (P. expansum). A etapa de lavagem das frutas com água sob alta pressão reduziu os níveis de PAT em 64 a 100%, entretanto, transferiu a toxina para a água. Os tratamentos com dicloroisocianurato de sódio provaram ser eficientes para reduzir 100% da PAT em solução aquosa. Pode-se concluir que este sanitizante, mesmo quando usado em baixas concentrações (25 ppm), foi eficiente tanto para reduzir PAT, quanto esporos de P. expansum, sendo recomendado para as operações de manejo e lavagem das frutas. Os resultados deste estudo podem causar impacto direto na redução de PAT no suco de maçã, diminuindo assim os riscos à saúde do consumidor e trazendo muitos benefícios para a indústria processadora, além de torná-la mais competitiva no mercado internacional. The majority of concentrated apple juice produced in Brazil (>90%) is destined for exportation. Apples rejected for the fresh fruit consumption market are used for juice processing. The quality of this raw material should be attained in order to obtain a juice under the rigid international standards. Heat resistant molds and the thermoacidophilic bacterium from Alicyclobacillus genus are among the microorganisms of importance for heat-processed fruit juices, such as apple juice. Some species of heat resistant molds, such as Byssochlamys spp., are able both to deteriorate packaged fruit juice and to produce mycotoxins. Alicyclobacillus causes medicinal off-flavors in packaged fruit juices. Penicillium expansum is the most important contaminant in apples and is responsible for "blue mold rot" in those fruits. Patulin (PAT) is a thermal stable mycotoxin produced primarily by this mold and also by Byssochlamys spp. PAT has been shown to exhibit severe chronic and acute effects in humans. The regulatory agencies have recommended a PAT maximum level of 50 µg/L (ppb) for apple juice. Then, the aim of this study was to detect PAT in apples and to assess the washing/sanitizing treatments for apples destined for juice. In the initial survey, P. expansum, Byssochlamys fulva and Alicyclobacillus acidoterrestris was the most import microorganisms in the process. In the disinfection test, the chlorine-based sanitizer sodium dichloroisocyanurate was more efficient than peracetic acid against P.expansum spores. None of those sanitizers were efficient against A.acidoterrestris and B.fulva spores. When sodium hypochlorite was tested against P.expansum, the efficacy of chlorine solutions was enhanced by decreasing the pH. For the modeling investigation, the results showed that Bigelow and Weibull were the best models to describe P.expansum thermal and sanitizer inactivation, respectivelly. All P.expansum inoculated apple varieties incubated under 11°C and 20.5°C showed mold spoilage at both temperatures, except Red Delicious and Empire. The highest PAT productions occurred in Golden Supreme and McIntosh varieties. Findings showed that PAT was not detected throughout the harvest season. However, 86% of lots from off-season yielded more than 50 ppb of PAT. The sampling plan developed to evaluate the apples during the receiving step suggested to reject the lot when more than 8 rotten fruits were found in a total of 50 apples, because the risk of > 50 ppb of PAT in the final product. Rotten fruits are those with size lesion > 4 cm or with visible "blue mold" development. Wash treatments using high-pressured water reduced PAT levels by 64 to 100%, but the toxin was transferred to the water. Treatments using sodium dichloroisocyanurate proved to be efficient in reducing 100% of PAT in aqueous solution. In conclusion, this sanitizer, even at low concentration (25 ppm), is efficient to reduce both PAT and P. expansum spores and should be recommended for apple handling and washing treatments. This investigation provides direct impact in the PAT levels for the final product which reduce the risk for healthy consumers and help in the development of industry international competitiveness