FICOGASTRONOMIA: Aplicação de Técnicas de Conservação Convencionais e Inovadoras em Algas Marinhas da Costa Portuguesa

Abstract

As algas são uma relevante fonte de recursos biológicos, explorados em diversas áreas de pesquisa. No ocidente, o aumento no interesse pelas algas marinhas enquanto alimento pode ser explicado por uma crescente perceção dos consumidores relativamente aos seus possíveis benefícios para a saúde. A grande maioria dos trabalhos académicos busca algum benefício, nutricional ou económico, que as algas marinhas possam promover nas formulações alimentares, não sendo destacado o seu valor enquanto elemento de sabor, textura e cor. Além disso, as técnicas de conservação atualmente usadas não preservam os principais aspetos organoléticos das mesmas. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o impacto de diversas técnicas de processamento e conservação sobre as características intrínsecas de algumas algas marinhas, tirando proveito dos resultados obtidos para o desenvolvimento de novos produtos que ajudem a promover as macroalgas portuguesas enquanto recurso alimentar. Para tal, inicialmente, o perfil nutricional (proteínas, lípidos e minerais) e de voláteis, por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS), das macroalgas estudadas foram avaliados: Codium tomentosum e Ulva spp. (Chlorophyta); Chondracanthus teedei var. lusitanicus, Chondrus crispus, Gracilaria gracilis e Porphyra spp. (Rhodophyta); Fucus vesiculosus, Saccorhiza polyschides e Undaria pinnatifida. (Phaeophyceae). Prosseguiu-se com a caracterização dos produtos resultantes de diferentes técnicas de processamento e conservação (congelamento, salga, secagem e liofilização), em termos de voláteis. Posteriormente, realizaram-se dois ensaios destinados a investigar o impacto de técnicas de processamento mínimo nas amostras tratadas – em particular, o tratamento por altas pressões (HPP) e o embalamento em atmosferas protetoras, incluindo vácuo e atmosferas modificadas (MAP). Adicionalmente, avaliou-se o efeito do armazenamento refrigerado pelo período de 15 e 90 dias (MAP e HPP, respetivamente), através de análises microbiológicas e relacionadas com as principais mudanças físico-químicas. Foi constatado que as algas marinhas estudas apresentam uma composição nutricional semelhante àquela descrita na literatura, caracterizando-se por serem ricas em proteínas (30,33% DW em P. umbilicalis) e minerais (55,93% DW em C. tomentosum e 44,34% DW em S. polyschides), enquanto apresentam baixo teor lipídico (de 1 a 2% DW para a maioria das algas marinhas). A análise dos perfis de voláteis por meio de GC-MS revelou uma notável diversidade de compostos, totalizando 124 VOCs distintos, com destaque para as macroalgas vermelhas C. teedei var. lusitanicus, C. crispus e P. umbilicalis. Adicionalmente, observou-se que um conjunto reduzido de VOCs, pertencentes às categorias de aldeídos, álcoois e cetonas, parece desempenhar um papel significativo nas notas aromáticas associadas às algas marinhas examinadas. A principal conclusão extraída dos resultados foi que as algas são organismos de grande complexidade e que não existe um método de preservação universalmente superior para todas as espécies de macroalgas. A liofilização demonstrou ser mais eficaz na conservação dos perfis de aroma de U. pinnatifida, C. teedei var. lusitanicus e G. gracilis, a salga revelou-se eficaz em C. tomentosum, enquanto a secagem destacou-se na preservação de F. vesiculosus. O HPP mostrou-se particularmente eficaz em estender a vida de prateleira, em termos de segurança alimentar, de O. pinnatifida pelo período de pelo menos 90 dias, ao mesmo tempo em que conservou melhor as características de cor e aroma de C. tomentosum. O MAP, revelou-se superior ao envasamento a vácuo e em atmosfera ambiente (controlo), em particular de U. lactuca que respondeu melhor ao tratamento em termos de preservação das propriedades sensoriais. Por outro lado, P. umbilicalis apresentou contagens microbianas abaixo do limite de quantificação no término do período de armazenagem de 15 dias.

Seaweeds are a significant source of biological resources, which are studied in several areas of research. In the West, the growing interest in seaweeds as food can be attributed to an increasing consumer awareness about their potential health benefits. Most of the academic studies focus on the nutritional or economic benefits that seaweeds can deliver to food formulations, however their value as components of flavor, texture, and color is not highlighted. Furthermore, the preservation techniques currently in use do not maintain their main organoleptic characteristics. The objective of this work was to study the impact of various processing and preservation techniques on the fundamental characteristics of some seaweeds, leveraging the results obtained for the development of new products that help promote Portuguese macroalgae as a food resource. To this end, initially, the nutritional (proteins, lipids, and minerals) and volatiles, through gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS), of the studied macroalgae were evaluated: Codium tomentosum e Ulva spp. (Chlorophyta); Chondracanthus teedei var. lusitanicus, Chondrus crispus, Gracilaria gracilis e Porphyra spp. (Rhodophyta); Fucus vesiculosus, Saccorhiza polyschides e Undaria pinnatifida. (Phaeophyceae). This was followed by the characterization of the products resulting from different processing and conservation techniques (freezing, salting, drying, and freeze-drying), in terms of volatile components. Subsequently, two trials were carried out to investigate the impact of minimal processing techniques on the treated samples – particularly, high-pressure processing (HPP) and packaging in protective atmospheres, including vacuum and modified atmospheres (MAP). Additionally, the effects of refrigerated storage over a period of 15 and 90 days (MAP and HPP, respectively), were evaluated through microbiological analyses and the main physicochemical changes. It was found that the seaweed studied had a nutritional composition similar to that described in the literature, characterized by being rich in proteins (30.33% DW in P. umbilicalis) and minerals (55.93% DW in C tomentosum and 44.34% DW in S. polyschides), while they have low lipids content (from 1 to 2% DW for most seaweeds). The analysis of volatile profiles by GC-MS revealed a remarkable diversity of compounds, comprising 124 distinct VOCs, with emphasis on the red macroalgae C. teedei var. lusitanicus, C. crispus and P. umbilicalis. Additionally, it was observed that a reduced set of VOCs, belonging to the categories of aldehydes, alcohols and ketones, appear to play a significant role in the aromatic notes associated with the seaweed examined. The main conclusion drawn from the results was that seaweeds are organisms of great complexity and that there is no single treatment that proves to be superior for all macroalgae species. Freeze-drying proved to be more effective in maintaining the aroma profiles of U. pinnatifida, C. teedei var. lusitanicus and G. gracilis, salting displayed superior efficacy for C. tomentosum; while drying excelled in preserving F. vesiculosus. HPP was particularly effective in extending the shelf life, in terms of food safety, of O. pinnatifida for at least 90 days, while also better preserving the color and aroma characteristics of C. tomentosum. MAP proved to be superior to vacuum packaging and ambient atmosphere (control), particularly for U. lactuca, by better preserving its sensory properties. On the other hand, P. umbilicalis showed microbial counts below the quantification limit at the end of the 15-day storage period.