Quais são as principais técnicas analíticas para encontrar a origem da contaminação por corpos estranhos em alimentos?

por Mark Lang and Matt Bartucci

O processamento de alimentos abrange tudo, desde a transformação direta de produtos agrícolas em alimentos, por meio de atividades como descascar e cozinhar produtos, até a combinação de ingredientes alimentícios para alimentos e refeições prontos. Atualmente, ele oferece ao consumidor uma ampla variedade de opções de alimentos em ambientes como restaurantes, mercearias, máquinas de venda automática, etc.

Ganhar e manter a confiança do consumidor na qualidade dos alimentos processados é fundamental para as empresas do setor de alimentos; a integridade da marca pode agregar um valor significativo ao preço final. Além disso, a segurança dos alimentos costuma ser altamente regulamentada. As consequências de produtos alimentícios contaminados, portanto, podem custar caro em ambas as frentes: confiança do consumidor e conformidade regulatória. Além disso, contaminantes estranhos podem fazer com que quantidades significativas de alimentos sejam recolhidas.  Por exemplo, de acordo com o USDA, em novembro do ano passado, quase 15 toneladas de nuggets de frango foram recolhidas por um fornecedor de alimentos devido a materiais estranhos encontrados nos alimentos. Em março de 2024, mais de 17 ½ toneladas de produtos de salsicha de peru foram recolhidas devido à suspeita de contaminação por borracha.

Esse cenário ressalta a necessidade crítica de identificação de corpos estranhos (FBI) – uma abordagem proativa para lidar com a contaminação por corpos estranhos assim que ela for descoberta. Essencialmente, a FBI significa identificar o contaminante como um meio de encontrar sua fonte para que a contaminação possa ser tratada antes que o processamento de alimentos seja afetado. No entanto, descobrir a origem de um corpo estranho é um processo investigativo que nem sempre é fácil. Felizmente, existem boas tecnologias para ajudar nessa tarefa.

Tecnologias do FBI: Principais participantes na luta contra a contaminação

Duas tecnologias complementares na vanguarda dos esforços do FBI são a análise de fluorescência de raios X (XRF) portátil e a espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Juntas, elas cobrem uma grande quantidade de terreno para identificar contaminantes de corpos estranhos em alimentos.

A análise por XRF é uma técnica analítica não destrutiva usada para determinar a composição elementar dos materiais. Quando implantada em um analisador portátil, os produtores de alimentos podem usá-la diretamente na linha de processamento de alimentos para analisar pedaços de metal, vidro, pedras, ossos, borracha e plástico rígido. As informações sobre os contaminantes podem apontar para possíveis fontes de contaminação e podem ser armazenadas para referência futura.

Normalmente, os contaminantes de corpos estranhos são descobertos por equipamentos de inspeção on-line ou por reclamações de consumidores. As empresas alimentícias podem analisar uma amostra do contaminante com um analisador XRF portátil e comparar os resultados com uma biblioteca de substâncias conhecidas, incluindo quaisquer contaminantes anteriores que tenham sido identificados anteriormente e armazenados na biblioteca de dados do analisador. O analisador pode ajudar a medir a composição química dos contaminantes e pode identificar variações muito pequenas nos materiais, até mesmo entre lotes.

Exemplos de análise XRF portátil no processamento de alimentos incluem:

• Determinar se a contaminação por corpos estranhos se originou na linha de processamento de alimentos ou de uma fonte externa, como ingredientes crus ou parcialmente processados, embalagens de alimentos, prestadores de serviços externos, etc.
• Identificar equipamentos específicos que possam ter se quebrado durante o processamento, contaminando o alimento com corpos estranhos, como pedaços de malha metálica ou lâminas de corte
• Verificar se a contaminação por corpos estranhos teve origem em um local de processamento ou em outras fontes, como sistemas de transporte de alimentos ou preparação de alimentos.

A espectrometria FTIR abrange uma ampla gama de aplicações químicas, especialmente para polímeros e compostos orgânicos. Ela funciona por meio da passagem de radiação infravermelha por uma amostra para obter um espectro que representa uma “impressão digital” molecular da amostra. O espectro pode ser executado em uma biblioteca espectral para ajudar a identificar o contaminante.

Os fabricantes de alimentos podem utilizar a espectrometria e a microscopia FTIR para discriminar polímeros, pequenas moléculas orgânicas e alguns compostos inorgânicos. A análise de um contaminante com instrumentos de FTIR gera um espectro que pode ser comparado a uma biblioteca de substâncias conhecidas para ajudar a identificar fontes de um ou vários componentes.

Exemplos de análise de FTIR no processamento de alimentos incluem:

• Identificar a fonte de sedimentos em uma bebida engarrafada
• Determinar se a quantidade de materiais de insetos e pragas nos alimentos atende aos níveis aceitáveis regulamentados pela FDA
• Identificar a fonte de resíduos encontrados em embalagens de alimentos, como sacos de salgadinhos
• Detectar e identificar microplásticos presentes em alimentos e bebidas

A FTIR é inestimável para a detecção de compostos orgânicos e polímeros por meio da medição da luz infravermelha absorvida pelos materiais. Sua capacidade de fornecer uma impressão digital molecular exclusiva de cada material o torna essencial para identificar contaminantes orgânicos e poliméricos desconhecidos, e a microscopia FTIR permite a inspeção de partículas muito pequenas.

Além do FBI: Expandindo o horizonte de aplicações de XRF e FTIR

Embora a XRF e a FTIR portáteis sejam tecnologias essenciais para a identificação de corpos estranhos em alimentos, suas aplicações vão ainda mais longe para garantir a segurança e a qualidade dos alimentos.

• XRF portátil para controle de qualidade proativo: os analisadores XRF portáteis podem ser usados para garantir que todos os componentes metálicos na linha de processamento de alimentos atendam aos requisitos de liga especificados. Essa medida preventiva é vital para evitar a quebra do equipamento e a contaminação subsequente.
• FTIR para qualidade e autenticidade: Além de identificar contaminantes, a espectrometria FTIR pode ser usada para avaliar a autenticidade e a qualidade dos alimentos, desempenhando um papel fundamental na verificação da integridade dos produtos alimentícios e da adesão aos padrões de qualidade.

O papel fundamental do FBI na garantia da segurança dos alimentos

Identificar rapidamente a composição de contaminantes de corpos estranhos nos alimentos é fundamental para proteger a integridade da marca e garantir a conformidade regulamentar dos processadores de alimentos. As espectrometrias XRF e FTIR portáteis formam uma dupla analítica poderosa para lidar diretamente com os problemas de contaminantes, ajudando a determinar rapidamente a fonte e até mesmo inspecionando equipamentos e materiais para ajudar a evitar a contaminação por corpos estranhos.

Ao adotar a XRF e a FTIR, os fabricantes estão comprometidos com o bem-estar do consumidor e com a conformidade regulatória, destacando o esforço contínuo do setor para manter os mais altos padrões de segurança alimentar.

Outros recursos estão disponíveis para aplicações de análise XRF portátil e espectrometria FTIR, caso tenha interesse em incorporar essas tecnologias aos seus protocolos de controle de qualidade e processamento de alimentos.