Alternative natural dye to cochineal carmine capable of giving pink hue to ham

Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (área de especialização em Biomedicina)Ao longo dos anos, a indústria de alimentos usou corantes para melhorar ou restaurar a aparência original dos alimentos, para garantir a uniformidade e como um indicador da qualidade. O uso de pigmentos naturais tem recebido um interesse crescente neste setor devido à promoção dos efeitos de substâncias naturais na saúde. Corantes sintéticos e até naturais, como o corante carmim (E120) do inseto cochonilha capaz de conferir a cor rosa/carmim, estão disponíveis no mercado e são amplamente utilizados na indústria de alimentos, mas o seu uso não é permitido pela legislação em vários produtos à base de carne. Além das restrições legais, vários fatores relacionados com as propriedades físico-químicas dos corantes responsáveis pela estabilidade das cores, desde a produção e armazenamento até ao consumo, inviabilizam o seu uso no processo de preparação de determinados produtos. Tendo em vista os aspetos mencionados anteriormente, neste trabalho investigou-se a possibilidade de aplicação de corantes naturais, como alternativa ao E120 e outros corantes não permitidos pela legislação em produtos à base de carne processada, designadamente fiambre da perna, a fim de obter uma cor rosada atrativa para o consumidor. Neste sentido, foram selecionadas algumas espécies vegetais, nomeadamente o Raphanus sativus L., Roselle sabdariffa L., Beta vulgaris L. e Opuntia stricta. Foram realizados procedimentos de extração de modo à obtenção dos respetivos extratos contendo corantes naturais, que foram parcialmente caraterizados por técnicas analíticas, bem como avaliados relativamente à estabilidade a diferentes parâmetros físico-químicos (pH, temperatura e luz). Foi obtida a citotoxicidade de vários extratos utilizando uma linha celular AGS. O nanoencapsulamento em sistemas lipídicos de alguns extratos foi efetuado utilizando lecitina de soja e maltodextrina. Os resultados indicam elevadas eficiências de encapsulamento em ambos os sistemas e a ausência de toxicidade relevante para células de cancro gástrico humano dos extratos testados. Os extratos obtidos das espécies anteriormente referidas, após liofilização e encapsulamento em maltodextrina foram aplicados na formulação de fiambre da perna e na sua obtenção em escala piloto. A coloração de amostras de fiambre dos diferentes ensaios foi avaliada visualmente e em colorímetro. Globalmente, os resultados obtidos neste trabalho sugerem que a coloração do fiambre da perna obtida com extrato de Beta vulgaris L. liofilizado é muito promissora para futuras aplicações neste tipo de produtos cárneos.Over the years, the food industry has used dyes to improve or restore the original appearance of food, to ensure uniformity and as an indicator of quality. The use of natural pigments has received an increasing interest in this sector due to the promotion of the effects of natural substances on health. Synthetic and even natural dyes, such as carmine dye (E120) from the cochineal insect capable of conferring the pink/carmine colour, are widely available on the market and widely used in the food industry, but their use is not allowed by the legislation in several meat products. In addition to legal restrictions, several aspects related to the physicochemical properties of the dyes responsible for colour stability from the production and storage to the consumption, make their use unfeasible in the process of preparing certain products. Considering the above mentioned aspects, this work investigated the possibility of applying natural dyes as an alternative to E120 and other dyes forbidden by the legislation in processed meat products, namely ham, in order to get an attractive pink color for the consumer. In view of the previously mentioned aspects, some plant species were selected, namely Raphanus sativus L., Roselle sabdariffa L., Beta vulgaris L. and Opuntia stricta. Extraction procedures were performed in order to obtain the respective extracts containing natural dyes, which were partially characterized by analytical techniques, as well as evaluated for stability at different physical-chemical parameters (pH, temperature and light). The cytotoxicity of various extracts was obtained by using an AGS cell line. Nanocapsulation in lipid systems of some extracts was performed using soy lecithin and maltodextrin. Results indicate high encapsulation efficiencies in both systems, and the absence of relevant toxicity to human gastric cancer cells of the extracts evaluated. The extracts obtained from the aforementioned species, after lyophilization and encapsulation in maltodextrin were applied in the formulation of ham leg and used in its pilot scale. The color of ham samples from the different assays was evaluated visually and by colorimeter. Overall, the results obtained in this work suggest that leg ham coloration obtained with lyophilized extracts of Beta vulgaris L. is very promising for future applications in this type of meat products