quarta-feira, 25 de novembro de 2015

Você sabe como as dietas comerciais destinadas a cães e gatos são fabricadas?

Daniele Cristina de Lima

Introdução

Em meados da década de oitenta, os animais de estimação eram alimentados basicamente com restos de comida de seus proprietários e poucas indústrias de ração existiam no Brasil. Com a expansão dos grandes centros urbanos este quadro mudou. A população pôde aumentar seu poder aquisitivo e passou a ter maior preocupação com a alimentação dos animais de estimação. Começam a se preocupar em fornecer uma dieta balanceada para seus pets (PET BR, 2003). A partir daí o mercado pet food vem crescendo ano após ano.

Hoje, há uma infinidade muito grande de alimentos completos destinadas a cães e gatos, sem contar os alimentos ditos específicos ou mastigáveis (alimentos com ou sem valor nutricional dados aos pets como forma de agrado ou recompensa). Entre os alimentos completos os quais podem ser fornecidos a cães e gatos no mercado, destacam-se os alimentos, úmidos, semi úmidos e secos. 

Os alimentos úmidos são aqueles encontrados em latinhas ou saches. Apresentando umidade de 70 a 85%, este tipo de alimento tem como objetivo fornecer uma refeição individual para o pet. É formulado a base de proteínas e gorduras com pequena concentração de carboidratos. Alimentos úmidos são processados em cozimento sobre pressão semelhante a uma autoclave. São produtos mais onerosos em relação aos outros por apresentarem alto teor de proteína, umidade e pelo tipo de embalagem o qual deve ser utilizado para que o alimento não estrague facilmente. 

Já os alimentos semiúmidos e secos são produzidos de forma muito parecida. Ambos passam pelo processo de extrusão – processo semelhante ao aplicado para a fabricação de salgadinhos para humanos. A grande diferença é que os alimentos semiúmidos não passam pelo processo de secagem. Estes, apresentam umidade entre 15 -25% e por isso apresentam uma textura macia que cede ao apertar entre os dedos. As embalagens dos produtos semiúmidos são mais caras que as das rações secas, uma vez que é produzida para uma maior proteção contra a perda de água, pois a desidratação afeta sua plasticidade e palatabilidade, tornando-os mais duros e mais secos que os alimentos secos. 

Alimentos secos representam a maior parte do que é produzido e vendido (figura 1). Neste caso, assim como para alimentos semiúmidos, fontes de carboidratos podem representar até 50% da fórmula, isso acaba barateando o valor do produto final. E é exatamente este processo de extrusão que transforma estas fontes de carboidratos em fontes com boa digestibilidade para cães e gatos. 

Alimentos extrusados representam 97% do mercado pet food no Brasil hoje (figura 1). Por isso, abordaremos este processo tão interessante neste artigo. 

Figura 1: Porcentagem de vendas para alimentos úmidos, semiúmidos e secos.

Processo de extrusão

Primeiramente, o formulador das dietas comerciais seleciona a matéria prima. Ou seja, quais fontes de proteína, lipídios, carboidratos e alimentos funcionais serão utilizadas para cada tipo de dieta e finalidade. É realizada a mistura dos ingredientes e feita a moagem, a partir daí estas fontes apresentam uma forma de “pó” e esta mistura é chamada de matéria prima. 

A extrusão de alimentos é um processo no qual a matéria-prima utilizada é cozida em um tubo, com a presença de umidade, pressão, temperatura e fricção mecânica, adquirindo assim uma forma plástica. O processo de extrusão é composto por um silo de alimentação, condicionador, extrusor e conjunto de matriz e corte (figura2). Este processo assemelha-se muito a uma panela de pressão em que após o cozimento do feijão por exemplo, é muito mais fácil e saboroso consumi-lo. 

Figura 2: Sistema do processo de extrusão.
A extrusão é considerada um processo de alta temperatura e curto espaço de tempo (high temperature – short time – HTST), com período de residência do alimento no extrusor de 1 a 2 minutos. A extrusão aumenta a digestibilidade das proteínas, amido, energia e elimina microrganismos (KRABBE, 2007).

O silo alimentador tem como função fazer com que a matéria prima tenha um fluxo contínuo e controlado de alimentação para o condicionador e, consequentemente, ao canhão extrusor. O condicionador é utilizado na produção de alimentos para animais de estimação desde 1960 e é responsável pelo aquecimento, hidratação e mistura do material seco.  

Enquanto a mistura está no condicionador, água e vapor são adicionados. A água é introduzida na parte superior do condicionador com o auxílio de aspersores, enquanto o vapor é adicionado pela parte inferior do corpo do condicionador. O objetivo é aumentar a temperatura e umidade da mistura para aumentar a estabilidade da extrusora e a qualidade do produto final. A umidade da matéria prima fica em torno de 10 a 25% e a temperatura entre 70 e 90°C (RIAZ, 2003).

Além disso, o condicionador promove textura mais plástica à mistura antes da extrusão. Dessa maneira, auxilia no cozimento e reduz drasticamente o desgaste das peças do extrusor por abrasão. Nesta fase do processo de extrusão podem ser adicionados gorduras, óleos, carne fresca, corantes e outros aditivos líquidos. Isso assegura completa mistura de todos os ingredientes da fórmula antes de entrarem no canhão extrusor. Normalmente as gorduras são adicionadas ao fim do processo no condicionador. Isso acontece porque as gorduras podem encapsular as partículas dos cereais e isso pode comprometer a absorção de umidade e transferência térmica, requeridas para realizar a gelatinização do amido. Alimentos com teor alto de gordura podem permanecer por maior tempo e intensidade de mistura no condicionador para garantir maior gelatinização (ROKEY et al., 2012).

Após o período em que o material atravessa o condicionador este passa para o canhão extrusor. O extrusor tem a finalidade de realizar a maior parte do processo de extrusão e, consequentemente, a gelatinização do amido contido no produto. O extrusor é dividido em três fases: setor de alimentação, setor de cisalhamento e setor final ou cocção. O setor de alimentação tem a função de transportar o material condicionado para o interior do canhão. Já o setor de cisalhamento é responsável pela transformação da mistura em uma massa amórfica (figura 3). Por fim, o setor de cocção é a parte imediatamente anterior ao sistema de matriz e ao corte. No extrusor intercorre a maior alteração do material que foi parcialmente cozido no condicionador. Esta transformação determina as características finais do produto (ROKEY et al., 2012).

Figura 3: Extrusora de rosca simples, com suas respectivas zonas/seções (Adaptado de Harper, 1977)
O canhão é um tubo com sistema de rosca-sem-fim. Este sistema de rosca tem o intuito de comprimir a massa e dessa maneira gerar energia mecânica. A ação da rosca, que pode ser simples ou dupla (figura 4), criará energia térmica por meio do atrito. Quando isso acontece, a temperatura da massa é elevada e ocorre a gelatinização do amido (CHUANG & YEH, 2004). Para auxiliar o aumento da temperatura é possível realizar injeção de vapor direto na massa (ABECASSIS et al., 1994).
Figura 4: Canhão extrusor com rosca simples e rosca dupla.
Quando vapor é injetado no canhão extrusor há grande contribuição para o cozimento do alimento, pois, esta energia térmica adicional pode aumentar a capacidade da extrusão e melhorar a qualidade de fórmulas com maior teor de gordura. A correta adição de umidade e configuração dos elementos do extrusor proporcionará pressão de 34 a 37 atm, temperatura entre 125 a 150°C e umidade entre 23 a 28% do material (ROKEY et al., 2012). 

Por fim, o processo de extrusão apresenta o sistema de matriz e corte (figura 5). A matriz possui duas funções: restringir a saída da mistura para criar a pressão necessária para a aplicação da energia mecânica e alterar o formato final do extrusado através do formato do orifício da matriz e da velocidade de corte das facas (COWELL et al., 2000). Nesta fase há o corte da massa. Assim é possível fazer formatos específicos como ossos, corações, bolinhas, por exemplo. 

Figura 5: Sistema de matriz e corte

Secagem

A secagem de alimentos extrusados para animais de companhia é utilizada para reduzir a umidade do produto. Produtos secos devem possuir umidade final menor ou igual a 10%, a fim de evitar o crescimento de microrganismos indesejáveis, como fungos e leveduras. 

A secagem é uma etapa crítica no processamento de alimentos extrusados, já que apresenta custo expressivo na produção, além de interferir na qualidade da dieta. Um dos maiores desafios da indústria é manter a umidade homogenia entre os extrusados, pois apenas 3% de variação na umidade entre amostras pode gerar grande perda econômica em produções de larga escala (MURAKAMI, 2010).

Logo que o alimento é extrusado a umidade está em torno de 23 a 28%. Entretanto, parte desta umidade é perdida antes do alimento chegar ao secador. De acordo com ROKEY et al.  (2012), o secador horizontal resulta em secagem uniforme, pois o ar é aquecido em 90 a 180°C e a ração passa em uma esteira a velocidade de 40 a 60 metros por minuto. Estes secadores normalmente possuem passe duplo, entretanto podem possuir passe simples ou triplo (figura 6).

Figura 6: Secadora de alimentos extrusados.
Dentro do secador o alimento úmido apresenta alta pressão de vapor no início da secagem e ao final do processo o extrusado apresenta baixa pressão de vapor. Logo, quando a massa e o ar que a envolve apresentam pressões de vapor desiguais, a umidade se movimenta do ponto de maior pressão para o de menor pressão. Isso significa que a umidade se movimenta do alimento para o ar presente dentro do secador até atingir o equilíbrio. Assim é dado o processo de secagem do produto. 

A secagem mecânica pode apresentar várias vantagens, entre elas estão: pode ser realizada independente das condições do tempo; possibilidade de estabelecer um programa de operação com maior facilidade; maior velocidade do processo; reduz o tempo em que o produto permanece úmido e isso pode impedir o desenvolvimento microbiano. Entretanto, a secagem excessiva pode resultar em perdas de ingredientes como antioxidantes, antifúngicos e outros alimentos termolábeis (KRABBE, 2007), além de reduzir a palatabilidade da dieta (BRITO et al, 2010). 

Além disso, alguns fatores podem afetar o resultado final da secagem, como: densidade do alimento; área específica do alimento e uniformidade de fluxo do alimento no secador (o ar dentro do secador sempre buscará o caminho de menor resistência). Quando a secagem não é realizada de maneira adequada, a umidade interna da partícula não é totalmente removida e isso acarreta em maior risco de desenvolvimento microbiano. Para compensar esta umidade interna, as temperaturas de secagem são aumentadas, e isso implica em alteração da textura da ração, as quais podem afetar negativamente a palatabilidade do alimento (KRABBE, 2007). 

Recobrimento

Após a secagem a ração recebe o recobrimento por aspersão de óleos e aromas em cilindros rotativos. No processo de extrusão para alimentos destinados a animais de companhia é mais interessante que os equipamentos de secagem e resfriamento sejam separados, pois é importante que o banho de óleo seja realizado com os extrusados ainda quentes. Assim, a gordura adicionada é mais bem absorvida pelo produto. 

A gordura que será colocada no produto fica armazenada em tanques intermediários aquecida a 60°C (quando forem utilizadas gorduras saturadas, as quais são sólidas em temperatura ambiente) e servem de tanques pulmões para o sistema de aplicação. Depois deste banho é realizado o resfriamento do alimento. 

Além da aplicação de óleo realizada durante o banho de óleo, a mesma pode ser realizada em parte no condicionador. Segundo SOUZA et. al, (2012) a extrusão pode promover complexações lipoproteicas e diminuir os teores de extrato etéreo em hidrólise ácida. Quando a gordura é adicionada na massa esta complexação pode ser ainda maior, o que reduziria a deterioração da ração por oxidação. 

Alimentos para animais de companhia recebem ainda o banho de palatabilizante imediatamente após o resfriamento, também por aspersores. O banho de palatabilizante é realizado após o resfriamento para que o mesmo fique na parte mais externa do produto. Assim, o alimento fica mais atrativo para o cão (FELIX et al., 2010).

Considerações finais 

Como foi apresentado neste artigo, desse modo em que as dietas secas e extrusadas são fabricadas é possível ter um alimento com um custo razoável, segurança alimentar e extremamente digestível de palatável para os nossos amados pets!


Referências bibliográficas 
ABECASSIS, J. et al. Influence of extrusion conditions on extrusion speed, temperature and pressure in the extruder and on pasta quality. Cereal Chemistry, v. 71, n. 3, p. 247-253, 1994.
BRITO, C.B.M., FELIX, A.P., JESUS, R. M., FRANÇA, M. I., KRABBE, E.L., OLIVEIRA, S.G., MAIORKA, A., 2010. Digestibility and palatability of dog foods containing different moisture levels, and the inclusion of a mould inhibitor. Animal Feed Science and Technology, v.159, p.150-155, 2010.
COWELL, C. S. et al Making commercial pet foof. In: HAND, M. et al. Small animal clinical nutrition, 4ed Kansas: Mark Morris Institute, p. 127-146, 2000.
FELIX, A.P., OLIVEIRA, S.G., MAIORKA, A. Fatores que interferem no consumo de alimentos em cães e gatos. In: Vieira, S. Consumo e preferência alimentar de animais domésticos. 1ed. Phytobiotics Brasil: Londrina. Cap. 3. p. 162-199, 2010.
KRABBE, E.L. Aspectos críticos do processo de secagem de pet food, 2007. Disponível em < http://www.abz.org.br>, acesso em: 10 de novembro de 2015.
PETBR, A força dos nutrientes. Disponível em: http://www.petbrasil.com.br, Acesso em: 10 de novembro de 2015.
MURAKAMI, F.Y. Impacto da adição de água no processo de extrusão sobre a digestibilidade e propriedades físico-químicas da dieta para cães. Curitiba - PR: Universidade Federal do Paraná, 2010. 40p. Dissertação de mestrado em Ciências Veterinárias - Universidade Federal do Paraná, 2010.
RIAZ, M. N. Extrusion basics. In: KVAMME, J. L.; PHILLIPS, T. D. Pet Food technology. Illinois Mt Morris, p. 347-360, 2003.
ROKEY, G.J., PLATTNER B., SOUZA E. M. Descrição do processo de extrusão do alimento. In: IV Congresso Internacional e XI Simpósio sobre nutrição de animais de estimação - CBNA. São Paulo – SP, Maio de 2012. 
SOUSA, D. F., PEDROZA, L. G., SA, F. C., SILVA, JEREMIAS, J. T., ROBERTI FILHO, F. O., CARCIOFI, A. C., Efeito do Processamento na Recuperação do Extrato Etéreo de Rações Extrusadas para Gatos. In: IV Congresso Internacional e XI Simpósio sobre nutrição de animais de estimação - CBNA. Campinas – SP, Maio de 2012.