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560 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Eggshell as calcium source for humans mineral composition and microbiological analysis Bruna Gressler MilbradtI Aline Lima Hermes MüllerII Jéssica Soares da SilvaIII Julianna Rodrigues LunardiIII Liana Inês Guidolin MilaniIV Érico Marlon de Moraes FloresV Maria da Graça Kolisnki CallegaroIII Tatiana EmanuelliIII ISSN 01038478 Ciência Rural Santa Maria v45 n3 p560566 mar 2015 Recebido 070414 Aprovado 100814 Devolvido pelo autor 141114 CR20140532R1 httpdxdoiorg10159001038478cr20140532 RESUMO Este estudo teve como objetivo avaliar a composição mineral de diferentes tipos de cascas de ovo bem como a segurança microbiológica de amostras submetidas a diferentes métodos de higienização Para a obtenção do pó de casca de ovo as cascas foram lavadas higienizadas secas em estufa e trituradas em moinho Cascas de ovo de granja criação confinada de coloração branca e vermelha e cascas de ovo coloniais caipira provenientes da região central do Rio Grande do Sul foram comparadas quanto a sua composição mineral O Ca mineral predominante na casca de ovo se manteve em concentrações semelhantes nas diferentes amostras cerca de 365mg g1 As cascas de ovo de granja apresentaram maior concentração de Mg e menor concentração de Sr que as cascas de ovo coloniais Não foram encontradas quantidades significativas de Fe Cr Mn Mo Ni Se Al Cd e Pb nas amostras analisadas Adicionalmente tanto amostras higienizadas com imersão em hipoclorito e posterior fervura em água quanto amostras nas quais a imersão em hipoclorito foi suprimida não apresentaram contaminação por coliformes estafilococos ou salmonela Os resultados indicam que a casca de ovo pode ser utilizada na nutrição humana já que é rica em Ca não apresenta contaminação por metais tóxicos e se processada de forma adequada apresenta boa qualidade higiênicosanitária Palavraschave casca de ovo cálcio minerais metais tóxicos qualidade higiênicosanitária ABSTRACT This study aimed to evaluate the mineral composition of different kinds of eggshell as well as the microbiological safety of samples submitted to different sanitization procedures To obtain the eggshell powder the shells were washed sanitized oven dried and grinded in a mill White and browncolored eggshells from confined laying hens and eggshells from freeranged laying hens from the central region of Rio Grande do Sul were compared for their mineral composition Ca the predominant mineral in eggshells remained at similar concentrations in the different samples approximately 365mg g1 Eggshells from confined laying hens had higher Mg concentration and lower Sr concentration than the shells from freeranged laying hens No significant amounts of Fe Cr Mn Mo Ni Se Al Cd or Pb were found in the samples Additionally both samples that were sanitized by immersion in hypochlorite and subsequently boiled in water as well as samples in which hypochlorite immersion was suppressed did not show coliform staphylococcus or salmonella contamination The results indicate that eggshell can be used in human nutrition since it is rich Ca source shows no contamination by toxic metals and has good sanitary quality when properly processed Key words eggshells calcium minerals toxic metals sanitary quality INTRODUÇÃO O cálcio Ca é o mineral mais abundante no corpo humano sendo responsável por cerca de 1 a 2 do peso corporal SILVA COZZOLINO 2007 Além da sua função estrutural uma vez que 99 de sua concentração IPrograma de Pósgraduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos Universidade Federal de Santa Maria UFSM Santa Maria RS Brasil IIPrograma de Pósgraduação em Química UFSM Santa Maria RS Brasil IIINúcleo Integrado de Desenvolvimento em Análises Laboratoriais NIDAL Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos DTCA UFSM Camobi 97105900 Santa Maria RS Brasil Email tatiemanuelligmailcom Autor para correspondência IVLaboratório de Microbiologia DTCA UFSM Santa Maria RS Brasil VDepartamento de Química UFSM Santa Maria RS Brasil TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 561 encontrase nos ossos e dentes este elemento é essencial na contração muscular propagação do impulso nervoso coagulação sanguínea entre outras funções AWUMEY BUKOSKI 2006 A ingestão adequada de Ca é importante para atingir e preservar a massa óssea ideal além de estar associada à menor prevalência de doenças crônicas SCHULZE 2013 entretanto ela está frequentemente abaixo do recomendado No Brasil aproximadamente 90 da população idosa não alcança o requerimento médio estimado deste mineral através da alimentação FISBERG et al 2013 A casca de ovo de galinha que contém cerca de 40 de Ca na forma de carbonato de cálcio CaCO3 poderia ser uma opção de baixo custo e fácil obtenção para atender as necessidades nutricionais da população SCHAAFSMA et al 2000 ROVENSKÝ et al 2003 Anualmente cerca de 6 milhões de toneladas de cascas de ovo são geradas nas residências e em empresas alimentícias de todo o mundo OLIVEIRA et al 2013 A maior parte dessa produção é destinada atualmente à agricultura para correção do pH do solo KINGORI 2011 A valorização deste subproduto pode reduzir a extração de reservas naturais nãorenováveis de CaCO3 como rocha calcária OLIVEIRA et al 2013 Além disso é importante ressaltar que o Ca da casca de ovo possui elevada biodisponibilidade demonstrada tanto em animais experimentais quanto em humanos SCHAAFSMA et al 2002 NAVES 2003 MAEHIRA et al 2009 BRUN et al 2013 Além do Ca mineral mais abundante na casca de ovo outros minerais podem ser encontrados em menores concentrações como magnésio Mg estrôncio Sr ferro Fe selênio Se entre outros ROVENSKÝ et al 2003 No entanto somente alguns estudos avaliaram a composição mineral deste produto utilizando número expressivo de amostras SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 BRUN et al 2013 O sistema de criação das poedeiras é um possível fator de influência sobre a composição mineral de cascas de ovo SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 Atualmente a maioria dos ovos disponíveis para comercialização provém de galinhas poedeiras criadas em granjas no sistema intensivo confinadas em gaiolas sendo que a variação mais perceptível destes encontrase na coloração das cascas classificados em brancos e vermelhos Por outro lado os ovos designados coloniais ou caipiras estão sendo bastante valorizados e provêm de galinhas poedeiras criadas em liberdade sistema extensivo ou semiextensivo Ao contrário dos ovos de granja os ovos coloniais não apresentam uma categorização por cor em função da variabilidade genética das poedeiras No Brasil existem estudos avaliando o teor de Ca e outros minerais em amostra de casca do ovo VILAR et al 2010 SANTOS et al 2012 mas não há comparação entre amostras de diferentes sistemas de criação coloração e origens Por sua vez a relação entre a coloração da casca e sua composição mineral ainda não foi estudada A segurança de suplementos naturais de Ca tem sido questionada devido à possibilidade de contaminação por elementos tóxicos como chumbo Pb cádmio Cd e mercúrio Hg KIM 2004 MATTOS et al 2006 No Brasil apenas VILAR et al 2010 e SANTOS et al 2012 avaliaram níveis de metais tóxicos em amostra de cascas de ovo Outro aspecto que deve ser considerado para o uso de casca de ovo por humanos é sua segurança microbiológica por se tratar de um produto suscetível à contaminação por bactérias sobretudo do gênero Salmonella NAVES et al 2007 O presente estudo teve como objetivos avaliar a influência do sistema de criação das galinhas poedeiras e coloração das cascas na composição de minerais essenciais e tóxicos e a influência da higienização com hipoclorito de sódio sobre a segurança microbiológica de pó de cascas de ovo provenientes da região central do Rio Grande do Sul MATERIAL E MÉTODOS Para a análise de minerais foram adquiridas entre julho e novembro de 2011 em mercados e feiras da região central do Rio Grande do Sul 28 amostras sendo cada unidade experimental composta de 24 unidades de ovos Os ovos foram procedentes de galinhas poedeiras mantidas confinadas em gaiolas ovos de granja nas colorações de casca branca N11 e vermelha N9 e de galinhas poedeiras criadas em liberdade em pequenas propriedades rurais ovos coloniais N8 Os ovos coloniais não foram separados por coloração já que há grande variação entre colorações e tonalidades diferindo mesmo entre as unidades que formavam uma amostra As etapas envolvidas na obtenção 562 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 dos pós de cascas de ovo estão apresentadas na figura 1 Amostras de pó de casca de ovo em triplicata foram digeridas com ácido nítrico Merck Alemanha em bloco digestor e diluídas com água milliQ Ca Mg e Sr foram analisados por espectrometria de absorção atômica AAS de alta resolução ContrAA 700 Analytikjena Cd Pb Cromo Cr Manganês Mn Molibdênio Mo Níquel Ni e Se foram determinados utilizando espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado ICPMS PerkinElmerSCIEX Elan DRC II Fe e Alumínio Al foram determinados utilizando espectrômetro de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado ICPOES Spectro Ciros CCD A qualidade microbiológica das cascas de ovo foi testada em três das amostras utilizadas para a análise de minerais após higienização por imersão em hipoclorito de sódio 1 048 de cloro livre durante 5min seguido de fervura em água por 10min tratamento 1 higienização conforme NAVES et al 2007 Utilizouse uma proporção de peso de casca para líquido de aproximadamente 110 Para avaliar se a imersão em hipoclorito poderia ser dispensável na higienização três amostras adicionais foram preparadas excluindo esta etapa tratamento 2 A avaliação microbiológica consistiu na contagem de Staphylococcus coagulase positiva determinação de coliformes totais e termotolerantes e pesquisa de Salmonella sp conforme os métodos oficiais BRASIL 2003a A interpretação dos resultados foi feita de acordo com os critérios microbiológicos para ovos estabelecidos na legislação brasileira BRASIL 2001 Os resultados de composição mineral das cascas foram submetidos à análise de variância de uma via ANOVA e as diferenças entre os grupos foram avaliadas usando teste de Duncan considerando o nível de 5 de significância O software empregado foi Statistica 60 para Windows RESULTADOS E DISCUSSÃO Na tabela 1 é apresentado o conteúdo de minerais essenciais e não essenciais de cascas de ovo de granja brancas e vermelhas e coloniais Neste estudo não foram observadas diferenças na composição mineral entre os ovos de granja brancos e vermelhos possivelmente em função da maior diferença entre essas cascas ser na sua composição orgânica MINE 2008 Por outro lado ocorreram pequenas diferenças de composição mineral entre cascas de ovo coloniais e de granja que serão discutidas a seguir A concentração de Ca atingiu 37 do pó de casca de ovo em média em todas as amostras analisadas 3657mg g1 Tabela 1 Este teor foi semelhante às concentrações encontradas por SCHAAFSMA et al 2000 em média 390 mg g1 de pó de casca de ovo desprovidas de membranas como as analisadas neste estudo Teores inferiores também são relatados na literatura VILAR et al 2010 BRUN et al 2013 mas tratamse de amostras contendo as membranas proteicas que se encontram aderidas à casca ocasionando a redução da concentração mineral do material Além disso neste estudo a concentração de Ca foi semelhante entre as cascas de ovo de granja e coloniais Este Figura 1 Etapas de preparo das amostras de pó de casca de ovo Moagem das cascas em liquidificador com água destilada e descarte da água contendo as membranas repetiuse este procedimento até obtenção de água límpida o que indicava cascas de ovos livres de membranas Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 563 resultado está em concordância com estudos prévios que demonstraram níveis constantes de Ca em cascas de ovo de poedeiras de sistemas de criação e dietas variadas SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 BRUN et al 2013 Sabese que os ovos coloniais normalmente apresentam cascas mais espessas do que as dos ovos de granja podendo apresentar maior proporção de Ca na casca em relação ao peso total do ovo HOLT et al 2011 No entanto como avaliamos a concentração do mineral por grama de casca e não em relação ao ovo em si essa diferença não pode ser observada Os teores de Mg nas cascas variaram de 304 a 365mg g1 Tabela 1 em concordância com estudos prévios SCHAAFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 Apesar do Mg ser o segundo mineral mais abundante nas cascas de ovo a quantidade fornecida pelas cascas não é expressiva Enquanto o consumo de 27g de casca de ovo fornece 100 da ingestão diária recomendada IDR de Ca para adultos IDR1000mg BRASIL 2003b essa quantidade do produto forneceria menos de 4 da IDR para o Mg IDR260mg BRASIL 2003b Ainda assim notouse uma variação no teor deste mineral entre os tipos de cascas As cascas de ovo coloniais apresentaram teores de Mg aproximadamente 20 superiores em comparação às cascas de ovo de granja tanto brancas quanto vermelhas Tabela 1 P005 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 observaram pequeno aumento de Mg 10 em cascas de ovo de poedeiras de sistema de criação orgânico em comparação às mantidas confinadas atribuindo esse resultado ao livre acesso dessas poedeiras ao solo e pequenas pedras contendo Mg Por outro lado SCHAAFSMA et al 2000 e BRUN et al 2013 encontraram quantidades semelhantes de Mg independente do sistema de criação possivelmente em função do material disponível no ambiente em que as poedeiras estavam sendo criadas Além do Ca e Mg foi detectado de 037 a 060mg g1 de Sr nas cascas de ovo sendo que as amostras de granja apresentaram teores superiores em comparação às coloniais Tabela 1 P005 Este mineral não é considerado essencial a humanos mas é utilizado no tratamento da osteoporose sendo associado ao aumento da formação redução da reabsorção e melhora da microarquitetura óssea UNFER et al 2007 BOYD et al 2011 A ingestão diária normal de Sr situase entre 1 a 3mg e conforme SCHAASFSMA et al 2000 o consumo do pó da casca de ovo como fonte de Ca acarretaria em aumento de 15 a 40 nesta ingestão Embora a quantidade de Sr fornecida pela casca de ovo esteja muito abaixo das doses terapêuticas ela poderia trazer efeitos benéficos à saúde óssea em longo prazo SCHAASFSMA et al 2002 Estudos prévios apontam teores de Sr variando de 01 até 1mg g1 no pó de casca de ovo SCHAASFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 BRUN et al 2013 variação que assim como a deste estudo Tabela 1 Conteúdo de minerais em pós de cascas de ovo de granja e coloniais média erro padrão Cascas de ovo de granja Brancos n11 Vermelhos n9 Cascas de ovo coloniais n8 Minerais essenciais Ca mg g1 3674 25 3682 15 3620 30 Mg mg g1 308 004 304 003 365 013 Fe µg g1 100 513 100 10 625 Cr µg g1 03 03 03 Mn µg g1 02 02 02 Mo µg g1 02 02 02 Ni µg g1 06 06 06 Se µg g1 08 08 08 Minerais nãoessenciais Sr mg g1 053 002 060 004 037 004 Al µg g1 07 07 07 Cd µg g1 002 002 002 Pb µg g1 02 02 02 Valores estatisticamente diferentes dos ovos de granja de acordo com o teste de Duncan P005 Expresso em intervalo de concentração Quantificado apenas em 3 amostras das cascas de ovo de granja branco e em 2 amostras das cascas de ovo coloniais 564 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 podem ser explicadas por diferenças na dieta das poedeiras já que o teor de Sr depositado na casca de ovo é diretamente relacionado à sua ingestão SCHAASFSMA et al 2000 Sugerese que a maior concentração de Sr encontrada nas cascas de granja em comparação às coloniais seja em decorrência das dietas destas poedeiras Enquanto as poedeiras de granja possuem dieta controlada frequentemente suplementada com fontes minerais que poderiam conter teores mais elevados de Sr as poedeiras coloniais são alimentadas somente com hortaliças e cereais Os microminerais Cr Mn Mo Ni Se e Al não foram detectados neste estudo Tabela 1 Do mesmo modo estudos prévios não detectaram esses minerais ou os detectaram em concentrações muito baixas ng a poucos µg g1 SCHAASFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 O micromineral Fe foi detectado apenas em cinco amostras atingindo o teor máximo de 625µg g1 Tabela 1 Estudos prévios relatam teores variados de 15 até 23µg g1 de Fe na casca de ovo denotando que a concentração deste mineral pode variar nas cascas SCHAAFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 A segurança de fontes naturais de cálcio para o consumo humano vem sendo questionada já que elas podem conter quantidades relevantes de minerais tóxicos KIM 2004 MATTOS et al 2006 No presente estudo não foram detectados Cd ou Pb em amostras de cascas de ovo provenientes da região central do Rio Grande do Sul De forma semelhante VILAR et al 2010 e SANTOS et al 2012 não detectaram contaminação por Cd Pb ou Hg em amostras de cascas de ovos oriundas de SorocabaSP e AracajuSe respectivamente Segundo SCHAAFSMA et al 2000 a casca de ovo pode ser vantajosa em relação a outras fontes de Ca já que não foram detectados Cd ou Hg em amostras provenientes da Eslováquia enquanto o Ca de ostras e o CaCO3 purificado apresentaram contaminação por estes metais As amostras de pó de cascas de ovo analisadas apresentaram condições sanitárias satisfatórias quando comparadas ao padrão microbiológico estabelecido para ovos BRASIL 2001 Tabela 2 A lavagem inicial seguida de fervura em água por 10min tratamento 2 foi tão eficiente quanto o tratamento incluindo a imersão em hicloclorito a 1 para higienização das cascas de ovo tratamento 1 De acordo com NAVES et al 2007 o procedimento de higienização proposto também é eficiente para obter condições sanitárias satisfatórias para mesófilos aeróbios bolores e leveduras CONCLUSÃO A casca de ovo pode ser considerada abundante em Ca já que apenas 27g do pó fornecem a quantidade diária recomendada desse mineral para um adulto As amostras coloniais e de granja brancas e vermelhas apresentaram teores similares de Ca mas as cascas de ovo de granja apresentaram maior concentração de Mg e menor concentração de Sr que as coloniais Não foram encontradas quantidades significativas de outros minerais essenciais ou tóxicos nas cascas de ovo Além disso a contaminação microbiana não é um fator de restrição ao uso da casca de ovo por humanos já que é possível obter pó de casca de ovo seguro em relação ao caráter higiênicosanitário utilizando fervura em água e secagem a 50ºC por 24h Tabela 2 Análises microbiológicas de cascas de ovo submetidas a diferentes processos de higienização Método de higienização Patógeno Tratamento 1 n 3 Tratamento 2 n 3 Padrão microbiológico Coliformes totais NMP g1 30 30 Coliformes termotolerantes NMP g1 30 30 10 máx Staphylococcus coagulase positiva UFC g1 1 x 101 1 x 101 5 x 102 máx Salmonella sp em 25g de amostra Ausência Ausência Ausência Tratamento 1 5min de imersão em hipoclorito de sódio 1 e 10min de fervura com água Tratamento 2 10min de fervura com água NMP g1 número mais provável por grama de amostra NMP g1 unidades formadoras de colônia por grama de amostra padrão microbiológico não estabelecido para ovos Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 565 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao programa Fundo de Incentivo à Pesquisa FIPE da Universidade Federal de Santa Maria UFSM pelos recursos concedidos e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CAPES pela concessão de bolsa de Mestrado REFERÊNCIAS AWUMEY EM BUKOSKI RD Cellular functions and fluxes of calcium In WEAVER CM HEANEY RP Calcium in human health Totowa Springer 2006 Cap3 p1335 BOYD SK et al Increased bone strength is associated with improved bone microarchitecture in intact female rats treated with strontium ranelate 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560 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Eggshell as calcium source for humans mineral composition and microbiological analysis Bruna Gressler MilbradtI Aline Lima Hermes MüllerII Jéssica Soares da SilvaIII Julianna Rodrigues LunardiIII Liana Inês Guidolin MilaniIV Érico Marlon de Moraes FloresV Maria da Graça Kolisnki CallegaroIII Tatiana EmanuelliIII ISSN 01038478 Ciência Rural Santa Maria v45 n3 p560566 mar 2015 Recebido 070414 Aprovado 100814 Devolvido pelo autor 141114 CR20140532R1 httpdxdoiorg10159001038478cr20140532 RESUMO Este estudo teve como objetivo avaliar a composição mineral de diferentes tipos de cascas de ovo bem como a segurança microbiológica de amostras submetidas a diferentes métodos de higienização Para a obtenção do pó de casca de ovo as cascas foram lavadas higienizadas secas em estufa e trituradas em moinho Cascas de ovo de granja criação confinada de coloração branca e vermelha e cascas de ovo coloniais caipira provenientes da região central do Rio Grande do Sul foram comparadas quanto a sua composição mineral O Ca mineral predominante na casca de ovo se manteve em concentrações semelhantes nas diferentes amostras cerca de 365mg g1 As cascas de ovo de granja apresentaram maior concentração de Mg e menor concentração de Sr que as cascas de ovo coloniais Não foram encontradas quantidades significativas de Fe Cr Mn Mo Ni Se Al Cd e Pb nas amostras analisadas Adicionalmente tanto amostras higienizadas com imersão em hipoclorito e posterior fervura em água quanto amostras nas quais a imersão em hipoclorito foi suprimida não apresentaram contaminação por coliformes estafilococos ou salmonela Os resultados indicam que a casca de ovo pode ser utilizada na nutrição humana já que é rica em Ca não apresenta contaminação por metais tóxicos e se processada de forma adequada apresenta boa qualidade higiênicosanitária Palavraschave casca de ovo cálcio minerais metais tóxicos qualidade higiênicosanitária ABSTRACT This study aimed to evaluate the mineral composition of different kinds of eggshell as well as the microbiological safety of samples submitted to different sanitization procedures To obtain the eggshell powder the shells were washed sanitized oven dried and grinded in a mill White and browncolored eggshells from confined laying hens and eggshells from freeranged laying hens from the central region of Rio Grande do Sul were compared for their mineral composition Ca the predominant mineral in eggshells remained at similar concentrations in the different samples approximately 365mg g1 Eggshells from confined laying hens had higher Mg concentration and lower Sr concentration than the shells from freeranged laying hens No significant amounts of Fe Cr Mn Mo Ni Se Al Cd or Pb were found in the samples Additionally both samples that were sanitized by immersion in hypochlorite and subsequently boiled in water as well as samples in which hypochlorite immersion was suppressed did not show coliform staphylococcus or salmonella contamination The results indicate that eggshell can be used in human nutrition since it is rich Ca source shows no contamination by toxic metals and has good sanitary quality when properly processed Key words eggshells calcium minerals toxic metals sanitary quality INTRODUÇÃO O cálcio Ca é o mineral mais abundante no corpo humano sendo responsável por cerca de 1 a 2 do peso corporal SILVA COZZOLINO 2007 Além da sua função estrutural uma vez que 99 de sua concentração IPrograma de Pósgraduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos Universidade Federal de Santa Maria UFSM Santa Maria RS Brasil IIPrograma de Pósgraduação em Química UFSM Santa Maria RS Brasil IIINúcleo Integrado de Desenvolvimento em Análises Laboratoriais NIDAL Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos DTCA UFSM Camobi 97105900 Santa Maria RS Brasil Email tatiemanuelligmailcom Autor para correspondência IVLaboratório de Microbiologia DTCA UFSM Santa Maria RS Brasil VDepartamento de Química UFSM Santa Maria RS Brasil TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 561 encontrase nos ossos e dentes este elemento é essencial na contração muscular propagação do impulso nervoso coagulação sanguínea entre outras funções AWUMEY BUKOSKI 2006 A ingestão adequada de Ca é importante para atingir e preservar a massa óssea ideal além de estar associada à menor prevalência de doenças crônicas SCHULZE 2013 entretanto ela está frequentemente abaixo do recomendado No Brasil aproximadamente 90 da população idosa não alcança o requerimento médio estimado deste mineral através da alimentação FISBERG et al 2013 A casca de ovo de galinha que contém cerca de 40 de Ca na forma de carbonato de cálcio CaCO3 poderia ser uma opção de baixo custo e fácil obtenção para atender as necessidades nutricionais da população SCHAAFSMA et al 2000 ROVENSKÝ et al 2003 Anualmente cerca de 6 milhões de toneladas de cascas de ovo são geradas nas residências e em empresas alimentícias de todo o mundo OLIVEIRA et al 2013 A maior parte dessa produção é destinada atualmente à agricultura para correção do pH do solo KINGORI 2011 A valorização deste subproduto pode reduzir a extração de reservas naturais nãorenováveis de CaCO3 como rocha calcária OLIVEIRA et al 2013 Além disso é importante ressaltar que o Ca da casca de ovo possui elevada biodisponibilidade demonstrada tanto em animais experimentais quanto em humanos SCHAAFSMA et al 2002 NAVES 2003 MAEHIRA et al 2009 BRUN et al 2013 Além do Ca mineral mais abundante na casca de ovo outros minerais podem ser encontrados em menores concentrações como magnésio Mg estrôncio Sr ferro Fe selênio Se entre outros ROVENSKÝ et al 2003 No entanto somente alguns estudos avaliaram a composição mineral deste produto utilizando número expressivo de amostras SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 BRUN et al 2013 O sistema de criação das poedeiras é um possível fator de influência sobre a composição mineral de cascas de ovo SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 Atualmente a maioria dos ovos disponíveis para comercialização provém de galinhas poedeiras criadas em granjas no sistema intensivo confinadas em gaiolas sendo que a variação mais perceptível destes encontrase na coloração das cascas classificados em brancos e vermelhos Por outro lado os ovos designados coloniais ou caipiras estão sendo bastante valorizados e provêm de galinhas poedeiras criadas em liberdade sistema extensivo ou semiextensivo Ao contrário dos ovos de granja os ovos coloniais não apresentam uma categorização por cor em função da variabilidade genética das poedeiras No Brasil existem estudos avaliando o teor de Ca e outros minerais em amostra de casca do ovo VILAR et al 2010 SANTOS et al 2012 mas não há comparação entre amostras de diferentes sistemas de criação coloração e origens Por sua vez a relação entre a coloração da casca e sua composição mineral ainda não foi estudada A segurança de suplementos naturais de Ca tem sido questionada devido à possibilidade de contaminação por elementos tóxicos como chumbo Pb cádmio Cd e mercúrio Hg KIM 2004 MATTOS et al 2006 No Brasil apenas VILAR et al 2010 e SANTOS et al 2012 avaliaram níveis de metais tóxicos em amostra de cascas de ovo Outro aspecto que deve ser considerado para o uso de casca de ovo por humanos é sua segurança microbiológica por se tratar de um produto suscetível à contaminação por bactérias sobretudo do gênero Salmonella NAVES et al 2007 O presente estudo teve como objetivos avaliar a influência do sistema de criação das galinhas poedeiras e coloração das cascas na composição de minerais essenciais e tóxicos e a influência da higienização com hipoclorito de sódio sobre a segurança microbiológica de pó de cascas de ovo provenientes da região central do Rio Grande do Sul MATERIAL E MÉTODOS Para a análise de minerais foram adquiridas entre julho e novembro de 2011 em mercados e feiras da região central do Rio Grande do Sul 28 amostras sendo cada unidade experimental composta de 24 unidades de ovos Os ovos foram procedentes de galinhas poedeiras mantidas confinadas em gaiolas ovos de granja nas colorações de casca branca N11 e vermelha N9 e de galinhas poedeiras criadas em liberdade em pequenas propriedades rurais ovos coloniais N8 Os ovos coloniais não foram separados por coloração já que há grande variação entre colorações e tonalidades diferindo mesmo entre as unidades que formavam uma amostra As etapas envolvidas na obtenção 562 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 dos pós de cascas de ovo estão apresentadas na figura 1 Amostras de pó de casca de ovo em triplicata foram digeridas com ácido nítrico Merck Alemanha em bloco digestor e diluídas com água milliQ Ca Mg e Sr foram analisados por espectrometria de absorção atômica AAS de alta resolução ContrAA 700 Analytikjena Cd Pb Cromo Cr Manganês Mn Molibdênio Mo Níquel Ni e Se foram determinados utilizando espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado ICPMS PerkinElmerSCIEX Elan DRC II Fe e Alumínio Al foram determinados utilizando espectrômetro de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado ICPOES Spectro Ciros CCD A qualidade microbiológica das cascas de ovo foi testada em três das amostras utilizadas para a análise de minerais após higienização por imersão em hipoclorito de sódio 1 048 de cloro livre durante 5min seguido de fervura em água por 10min tratamento 1 higienização conforme NAVES et al 2007 Utilizouse uma proporção de peso de casca para líquido de aproximadamente 110 Para avaliar se a imersão em hipoclorito poderia ser dispensável na higienização três amostras adicionais foram preparadas excluindo esta etapa tratamento 2 A avaliação microbiológica consistiu na contagem de Staphylococcus coagulase positiva determinação de coliformes totais e termotolerantes e pesquisa de Salmonella sp conforme os métodos oficiais BRASIL 2003a A interpretação dos resultados foi feita de acordo com os critérios microbiológicos para ovos estabelecidos na legislação brasileira BRASIL 2001 Os resultados de composição mineral das cascas foram submetidos à análise de variância de uma via ANOVA e as diferenças entre os grupos foram avaliadas usando teste de Duncan considerando o nível de 5 de significância O software empregado foi Statistica 60 para Windows RESULTADOS E DISCUSSÃO Na tabela 1 é apresentado o conteúdo de minerais essenciais e não essenciais de cascas de ovo de granja brancas e vermelhas e coloniais Neste estudo não foram observadas diferenças na composição mineral entre os ovos de granja brancos e vermelhos possivelmente em função da maior diferença entre essas cascas ser na sua composição orgânica MINE 2008 Por outro lado ocorreram pequenas diferenças de composição mineral entre cascas de ovo coloniais e de granja que serão discutidas a seguir A concentração de Ca atingiu 37 do pó de casca de ovo em média em todas as amostras analisadas 3657mg g1 Tabela 1 Este teor foi semelhante às concentrações encontradas por SCHAAFSMA et al 2000 em média 390 mg g1 de pó de casca de ovo desprovidas de membranas como as analisadas neste estudo Teores inferiores também são relatados na literatura VILAR et al 2010 BRUN et al 2013 mas tratamse de amostras contendo as membranas proteicas que se encontram aderidas à casca ocasionando a redução da concentração mineral do material Além disso neste estudo a concentração de Ca foi semelhante entre as cascas de ovo de granja e coloniais Este Figura 1 Etapas de preparo das amostras de pó de casca de ovo Moagem das cascas em liquidificador com água destilada e descarte da água contendo as membranas repetiuse este procedimento até obtenção de água límpida o que indicava cascas de ovos livres de membranas Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 563 resultado está em concordância com estudos prévios que demonstraram níveis constantes de Ca em cascas de ovo de poedeiras de sistemas de criação e dietas variadas SCHAAFSMA et al 2000 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 BRUN et al 2013 Sabese que os ovos coloniais normalmente apresentam cascas mais espessas do que as dos ovos de granja podendo apresentar maior proporção de Ca na casca em relação ao peso total do ovo HOLT et al 2011 No entanto como avaliamos a concentração do mineral por grama de casca e não em relação ao ovo em si essa diferença não pode ser observada Os teores de Mg nas cascas variaram de 304 a 365mg g1 Tabela 1 em concordância com estudos prévios SCHAAFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 Apesar do Mg ser o segundo mineral mais abundante nas cascas de ovo a quantidade fornecida pelas cascas não é expressiva Enquanto o consumo de 27g de casca de ovo fornece 100 da ingestão diária recomendada IDR de Ca para adultos IDR1000mg BRASIL 2003b essa quantidade do produto forneceria menos de 4 da IDR para o Mg IDR260mg BRASIL 2003b Ainda assim notouse uma variação no teor deste mineral entre os tipos de cascas As cascas de ovo coloniais apresentaram teores de Mg aproximadamente 20 superiores em comparação às cascas de ovo de granja tanto brancas quanto vermelhas Tabela 1 P005 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 observaram pequeno aumento de Mg 10 em cascas de ovo de poedeiras de sistema de criação orgânico em comparação às mantidas confinadas atribuindo esse resultado ao livre acesso dessas poedeiras ao solo e pequenas pedras contendo Mg Por outro lado SCHAAFSMA et al 2000 e BRUN et al 2013 encontraram quantidades semelhantes de Mg independente do sistema de criação possivelmente em função do material disponível no ambiente em que as poedeiras estavam sendo criadas Além do Ca e Mg foi detectado de 037 a 060mg g1 de Sr nas cascas de ovo sendo que as amostras de granja apresentaram teores superiores em comparação às coloniais Tabela 1 P005 Este mineral não é considerado essencial a humanos mas é utilizado no tratamento da osteoporose sendo associado ao aumento da formação redução da reabsorção e melhora da microarquitetura óssea UNFER et al 2007 BOYD et al 2011 A ingestão diária normal de Sr situase entre 1 a 3mg e conforme SCHAASFSMA et al 2000 o consumo do pó da casca de ovo como fonte de Ca acarretaria em aumento de 15 a 40 nesta ingestão Embora a quantidade de Sr fornecida pela casca de ovo esteja muito abaixo das doses terapêuticas ela poderia trazer efeitos benéficos à saúde óssea em longo prazo SCHAASFSMA et al 2002 Estudos prévios apontam teores de Sr variando de 01 até 1mg g1 no pó de casca de ovo SCHAASFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 BRUN et al 2013 variação que assim como a deste estudo Tabela 1 Conteúdo de minerais em pós de cascas de ovo de granja e coloniais média erro padrão Cascas de ovo de granja Brancos n11 Vermelhos n9 Cascas de ovo coloniais n8 Minerais essenciais Ca mg g1 3674 25 3682 15 3620 30 Mg mg g1 308 004 304 003 365 013 Fe µg g1 100 513 100 10 625 Cr µg g1 03 03 03 Mn µg g1 02 02 02 Mo µg g1 02 02 02 Ni µg g1 06 06 06 Se µg g1 08 08 08 Minerais nãoessenciais Sr mg g1 053 002 060 004 037 004 Al µg g1 07 07 07 Cd µg g1 002 002 002 Pb µg g1 02 02 02 Valores estatisticamente diferentes dos ovos de granja de acordo com o teste de Duncan P005 Expresso em intervalo de concentração Quantificado apenas em 3 amostras das cascas de ovo de granja branco e em 2 amostras das cascas de ovo coloniais 564 Milbradt et al Ciência Rural v45 n3 mar 2015 podem ser explicadas por diferenças na dieta das poedeiras já que o teor de Sr depositado na casca de ovo é diretamente relacionado à sua ingestão SCHAASFSMA et al 2000 Sugerese que a maior concentração de Sr encontrada nas cascas de granja em comparação às coloniais seja em decorrência das dietas destas poedeiras Enquanto as poedeiras de granja possuem dieta controlada frequentemente suplementada com fontes minerais que poderiam conter teores mais elevados de Sr as poedeiras coloniais são alimentadas somente com hortaliças e cereais Os microminerais Cr Mn Mo Ni Se e Al não foram detectados neste estudo Tabela 1 Do mesmo modo estudos prévios não detectaram esses minerais ou os detectaram em concentrações muito baixas ng a poucos µg g1 SCHAASFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 O micromineral Fe foi detectado apenas em cinco amostras atingindo o teor máximo de 625µg g1 Tabela 1 Estudos prévios relatam teores variados de 15 até 23µg g1 de Fe na casca de ovo denotando que a concentração deste mineral pode variar nas cascas SCHAAFSMA et al 2000 VILAR et al 2010 KÜÇÜKYILMAZ et al 2012 A segurança de fontes naturais de cálcio para o consumo humano vem sendo questionada já que elas podem conter quantidades relevantes de minerais tóxicos KIM 2004 MATTOS et al 2006 No presente estudo não foram detectados Cd ou Pb em amostras de cascas de ovo provenientes da região central do Rio Grande do Sul De forma semelhante VILAR et al 2010 e SANTOS et al 2012 não detectaram contaminação por Cd Pb ou Hg em amostras de cascas de ovos oriundas de SorocabaSP e AracajuSe respectivamente Segundo SCHAAFSMA et al 2000 a casca de ovo pode ser vantajosa em relação a outras fontes de Ca já que não foram detectados Cd ou Hg em amostras provenientes da Eslováquia enquanto o Ca de ostras e o CaCO3 purificado apresentaram contaminação por estes metais As amostras de pó de cascas de ovo analisadas apresentaram condições sanitárias satisfatórias quando comparadas ao padrão microbiológico estabelecido para ovos BRASIL 2001 Tabela 2 A lavagem inicial seguida de fervura em água por 10min tratamento 2 foi tão eficiente quanto o tratamento incluindo a imersão em hicloclorito a 1 para higienização das cascas de ovo tratamento 1 De acordo com NAVES et al 2007 o procedimento de higienização proposto também é eficiente para obter condições sanitárias satisfatórias para mesófilos aeróbios bolores e leveduras CONCLUSÃO A casca de ovo pode ser considerada abundante em Ca já que apenas 27g do pó fornecem a quantidade diária recomendada desse mineral para um adulto As amostras coloniais e de granja brancas e vermelhas apresentaram teores similares de Ca mas as cascas de ovo de granja apresentaram maior concentração de Mg e menor concentração de Sr que as coloniais Não foram encontradas quantidades significativas de outros minerais essenciais ou tóxicos nas cascas de ovo Além disso a contaminação microbiana não é um fator de restrição ao uso da casca de ovo por humanos já que é possível obter pó de casca de ovo seguro em relação ao caráter higiênicosanitário utilizando fervura em água e secagem a 50ºC por 24h Tabela 2 Análises microbiológicas de cascas de ovo submetidas a diferentes processos de higienização Método de higienização Patógeno Tratamento 1 n 3 Tratamento 2 n 3 Padrão microbiológico Coliformes totais NMP g1 30 30 Coliformes termotolerantes NMP g1 30 30 10 máx Staphylococcus coagulase positiva UFC g1 1 x 101 1 x 101 5 x 102 máx Salmonella sp em 25g de amostra Ausência Ausência Ausência Tratamento 1 5min de imersão em hipoclorito de sódio 1 e 10min de fervura com água Tratamento 2 10min de fervura com água NMP g1 número mais provável por grama de amostra NMP g1 unidades formadoras de colônia por grama de amostra padrão microbiológico não estabelecido para ovos Casca de ovo como fonte de cálcio para humanos composição mineral e análise microbiológica Ciência Rural v45 n3 mar 2015 565 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao programa Fundo de Incentivo à Pesquisa FIPE da Universidade Federal de Santa Maria UFSM pelos recursos concedidos e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CAPES pela concessão de bolsa de Mestrado REFERÊNCIAS AWUMEY EM BUKOSKI RD Cellular functions and fluxes of calcium In WEAVER CM HEANEY RP Calcium in human health Totowa Springer 2006 Cap3 p1335 BOYD SK et al Increased bone strength is associated with improved bone microarchitecture in intact female rats treated with strontium ranelate 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