Proteins of soy and colágeno: validation of the quantification methodologies and technological evaluation of the use in cárneos products

Salsichas, lingüiças e hambúrgueres são produtos cárneos cominuídos susceptíveis à fraude pelo uso de extensores protéicos dos tipos colágeno e soja, utilizados pelos benefícios tecnológicos e de redução de custos de processo, sendo, contudo considerados limitantes pelos teores em aminoácidos essenciais e efeitos adversos que produzem nas características sensoriais. O efetivo controle dos teores adicionados não se realiza na rotina dos órgãos de vigilância do Brasil, pela falta de metodologia analítica validada para a quantificação das proteínas de soja e por não haver limites legislativos máximos de colágeno, junto aos parâmetros físico-químicos regulatórios. Visando apresentar subsídios para o estabelecimento de teores máximos e o efetivo controle da presença de proteínas de soja e colágeno, o presente projeto objetivou: a) validar intralaboratorialmente as metodologias oficiais da AOAC na quantificação de hidroxiprolina (colágeno) e proteínas de soja em produtos cárneos; b) avaliar a composição e influência tecnológica destes extensores em salsichão Lionês; e c) apresentar resultados sensoriais e físico-químicos de produtos comerciais tipo salsicha, lingüiça e carne bovina moída, obtidos na rotina de análise do Instituto Adolfo Lutz. Os processamentos da massa tipo emulsão, salsichão Lionês e conserva enlatada seguiram formulações e processos comerciais. Os teores de carne bovina, toucinho e gelo foram balanceados na formulação de modo a manter a relação umidade: proteína em 4,7 e teor de gordura em 20%, em substituição às proteínas de soja texturizada (PTS, Maxten E- 100), concentrada texturizada (PCS, Proteimax TR-120) e isolada (PIS, Supro 500E), adicionadas na concentração de 0% a 6%, ou do tecido conjuntivo de couro suíno cozido ou do tecido conjuntivo cru, que recobrem os cortes cárneos de bovino, obtidos através do equipamento esfolador Skyner, na concentração de 0% a 15%. Os parâmetros de cor L* (luminosidade), a* (vermelho) e b* (amarelo) foram avaliados em espectrofotômetro (Minolta) e a firmeza por compressão em texturômetro (TAXT2i/25). Os procedimentos das Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz foram seguidos nas determinações de composição centesimal e pH. A estabilidade da emulsão foi avaliada pela porcentagem de gelatina e gordura separadas em conservas cárneas esterilizadas. Nove julgadores treinados avaliaram os atributos sensoriais utilizando escala linear não-estruturada de 10 cm, segundo delineamento experimental de blocos completos casualizados, com repetição. Procedeu-se teste de aceitação em laboratório utilizando escala hedônica. Os resultados foram tratados pela ANOVA e teste de médias de Tukey (p=0,05). A validação intralaboratorial do método de análise do aminoácido hidroxiprolina, em conservas cárneas de controle interlaboratorial FAPAS/MAFF/UK, revelou sensibilidade (limite de quantificação 0,0075g/100g), precisão (CV inferiores a 4%), exatidão (recuperação 90% - 95%) e simplicidade na operação. O imunoensaio ELISA oficial AOAC na quantificação de proteínas de soja em massa tipo emulsão crua, salsichão Lionês pasteurizado, e conserva esterilizada, adicionados de PTS, PCS e PIS, totalizando 39 tratamentos, revelou especificidade, precisão intra-ensaio (CV inferiores a 6%), linearidade da curva de calibração (r=0,980), sensibilidade (limite de quantificação de proteína de soja 0,14g/100g na amostra), contudo baixa exatidão, sendo necessária a padronização do método, uma vez que os ensaios comparativos utilizando o kit ensaio ELISA-TEK permitiram uma extração aquosa rápida das amostras cárneas e resultados com maior exatidão. O uso de 0% a 6% de produtos de soja, em salsichão Lionês, demonstrou a influência da PTS na intensificação da cor vermelha, sem alteração da firmeza e sabor, com redução dos teores de umidade e proteína, ligeiro acréscimo do teor de cinzas e pH, estabilizando a emulsão. O uso de PCS reduziu a umidade e a intensidade da cor vermelha, não alterou a firmeza e sabor, aumentou o pH e estabilizou a emulsão. A presença de PIS resultou em salsichão com tonalidade vermelha, firmeza e sabor característico reduzidos, com menor porcentagem de umidade e maior pH, sem, contudo, proporcionar melhora na estabilidade da emulsão. A utilização de 0% a 15% de couro suíno ou tecido conjuntivo bovino em salsichão Lionês revelou aumento da firmeza e quantidade de tecido residual na boca, acréscimos ineares dos teores de colágeno (r=0,99 e 0,97, respectivamente) e menor estabilidade da emulsão. Os atributos de sabor e cor característicos foram reduzidos pela adição de couro suíno, resultando em menor aceitabilidade. As salsichas comerciais revelaram valores de colágeno 1,7% e as lingüiças 1,8%, correspondentes às medianas, de um total de 103 amostras avaliadas. A análise de rotina de carne bovina moída comercial revelou alterações na aparência pela elevada proporção de tecido conjuntivo, apresentando valores de colágeno correspondentes às medianas 123% maiores quando comparado à carne moída comercializada no varejo. A adição de fibras de tecido conjuntivo de bovino em carne moída fresca apontou aumento linear de colágeno (r=0,986) e gordura, e redução dos valores de umidade, cinzas, pH e cor vermelha, conferindo ao produto menor aceitação. O hambúrguer formulado apresentou-se mais firme, necessitando maior número de mastigações e sabor característico menos intenso.Comminuted meat products, such as frankfurters, fresh ground sausages and hamburgers are exposed to fraud by the abusive use of protein extensors of the types collagen and soy proteins, used in meat products because of their technological benefits, with reduced processing costs, although they are considered limiting, with regard to essential amino-acids, and producing adverse effects in sensory characteristics. The effective control of addition levels is not properly controlled by the Sanitary Surveillance bodies in Brazil, due to the lack of a validated quantitative analytical methodology for soy proteins and because there are no legal limits to collagen inclusion in meat products. As a contribution to the establishment of maximum contents and effective control of soy proteins and collagen, this project sought: a) to validate intra-laboratorially the official AOAC methodologies in the quantification of hydroxyproline (collagen) and soy proteins in meat products; b) to evaluate proximate composition and technological influence of extensors addiction to Lyoner sausage, and c) to present both sensorial and physicochemical Adolfo Lutz Institute analytical routine results of commercial products like frankfurters, fresh ground sausages and minced beef meat. The formulation and processes were those commercially used for meat emulsion batter, Lyoner sausage and canned emulsion. Beef meat, pork backfat and ice quantities were balanced in order to keep constant the 4.7 humidity : protein ratio as well as the 20% lipid level, replaced with either texturized soy proteins (TSP, Maxten E-100), texturized concentrated (CSP, Proteimax TR-120) and isolated (ISP, Supro 500E) in concentration of 0 to 6% or connective tissue from cooked pork rind or fresh beef connective tissue recovered from cuts obtained by use of Skyner machine, in the range 0 to 15%. The color parameters L* (luminosity), a* (red) and b* (yellow) were measured using a spectrophotometer (Minolta) and compression hardness was measured using a Texture Analyser (TAXT2i/25). The proximate composition and pH were carried out according to Adolfo Lutz Institute?s Analytical Norms. Emulsion stability was reported as percent fat and gelatin released from sterilized canned emulsion. A trained 9-member panel evaluated the sensory attributes using an unstructured 10 cm line scale, following the randomized complete block design, with replicate judgments. Laboratorial consumer acceptance test was carried out using hedonic scale. The results were analyzed by ANOVA and Tukey test (p=0.05). The intra-laboratorially validation of aminoacid hydroxyproline analysis methodology, using FAPAS/MAFF/UK inter-laboratorial control canned meat conserve revealed sensibility (quantification limit 0.0075g/100g), precision (CV below 4%), accuracy (recovery rates 90-95%) and operation simplicity. The ELISA immunoassay for soy protein quantification using raw batter emulsion, pasteurized Lyoner sausage and sterilized canned meat added with TSP, CSP and ISP, totalizing 39 treatments, revealed specificity, intra assay precision (CV bellow 6%), calibration curve linearity (r=0.980), sensibility (quantification limit of 0.14g/100g for soy protein in sample), however low accuracy, making necessary the standardization of the method, since the comparatives assays using kit ELISA-TEK allowed rapid aqueous extraction of meat samples into a liquid form suitable for the assay, with higher accuracy results. The utilization of 0 to 6% soy proteins in Lyoner sausage revealed the influence of TSP on red color improvement, with no influence on final product firmness and flavor. Moisture and protein decreased, with slight increase on ash and pH, improving emulsion stability. The use of CSP reduced moisture and red color intensity, without changes in firmness and flavor, increased pH and stabilized emulsion. The presence of ISP resulted product's decreased red color intensity, firmness and characteristic flavor, with lower moisture level and higher pH, without improvement in the emulsion stability. The utilization of 0 to 15% pork rind and beef connective tissue to Lyoner sausage resulted an increase on toughness and residual connective tissue remaining at the end of mastication, as well as linear increases on collagen levels (r=0.97 and 0.99, respectively) and decrease on emulsion stability. The characteristic flavor and color attributes were decreased by the pork rind replacement, resulting in lower consumer's acceptability. The commercial frankfurter-type sausages revealed collagen median value of 1.7% and commercial fresh ground sausages 1.8%, from total 103 samples analyzed. The routine analysis of beef minced meat revealed appearance alterations due to connective tissue at high amounts, presenting collagen median values 123% higher compared with beef minced meat bought in meat stores. Beef connective tissue fibers addition in fresh minced beef meat revealed linear increase in collagen (r=0.986) and fat, and decrease in moisture, ash, pH and red color values, causing lower product acceptance. The formulated hamburger revealed itself firmer, demanding a greater number of mastications and presenting a less intense characteristic flavor