PROCESSO DE MATURAÇÃO DE QUEIJOS E SEUS EFEITOS NO PRODUTO FINAL

Transcrição

1 PROCESSO DE MATURAÇÃO DE QUEIJOS E SEUS EFEITOS NO PRODUTO FINAL Renata Golin Bueno Costa, DSc. Pesquisadora EPAMIG ILCT

2 Agenda Introdução Metabolismo de citrato e lactato Queijos mofados Estufamento tardio Lipólise Proteólise Mudanças durante a maturação

3 MATURAÇÃO Série de reações bioquímicas e microbiológicas no qual se desenvolve o sabor e aroma característico, textura e aparência de variedades individuais de queijos

4 Existe um gosto para cada tipo de queijo e um queijo para cada tipo de gosto.

5 MATURAÇÃO Fase final da fabricação. Massa compacta e sem sabor adquire textura, sabor e aroma. Geralmente varia de 3 semanas a dois anos, processo lento. A velocidade da maturação está diretamente relacionada com o teor de umidade dos queijos.

6 MATURAÇÃO ANTES DEPOIS

7 MATURAÇÃO Mudanças vão depender do tipo de queijo Etapas de fabricação - Composição especialmente umidade, ph e sal. - Microbiota especialmente a secundária.

8 MATURAÇÃO Eventos primários: Metabolismo da lactose residual, do lactato e do citrato (erroneamente denominado glicólise) Proteólise Lipólise. Eventos secundários metabolismo dos ácidos graxos e dos aminoácidos compostos voláteis de aroma.

9 MATURAÇÃO Transformações Composição Textura Consistência Aspecto Cor, Sabor e Aroma

10 MATURAÇÃO Etapa não controlada: alterações de sabor (substâncias amargas, butirato, rancidez) alterações de textura como formação de olhaduras por fermentações gasógenas em queijos duros e semiduros.

11 Etapa não controlada

12 Etapa não controlada

13 METABOLISMO DA LACTOSE/LACTATO LACTOSE GAL + GLI GAL -> GLI GLI ac. latico ac. acetico CO2 outros ac. propionico ac. butirico ac. acetico CO2 H2

14 Conversão da lactose em lactato durante a maturação tem pouco efeito direto no aroma do queijo maturado. ph do queijo - regula as várias reações bioquímicas que ocorrem durante a maturação.

15 FERMENTAÇÃO AROMÁTICA METABOLISMO DO CITRATO -Bactérias aromáticas: Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris -Substrato: ácido cítrico ( 0,20 a 0,25% no queijo) -Poucas olhaduras e pequenas... -Sabor suave ou amanteigado, aroma mais intenso... -Exemplos: Gouda, Edam, Tybo Citrato acetaldeído + diacetil + CO 2

16 FERMENTAÇÃO PROPIÔNICA Microrganismos que fermentam lactatos: Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii 3 ac. lático 2 ac. propiônico + 1 ac. acético + CO 2 + H 2 0 Substrato: lactato de cálcio, até 1,2% no queijo, abundante... -Olhaduras grandes e numerosas... -Sabor suave, adocicado, avelãs, nozes, etc... -Exemplos: Emmental, Maasdam, Jarlsberg,etc

17 FERMENTAÇÃO AROMÁTICA FERMENTAÇÃO PROPIÔNICA

18 Metabolismo do lactato- Maturação dos queijos mofados Metabolismo do lactato é fenômeno mais importante na maturação da superfície de queijos mofados, como o Camembert e o Brie. Bactérias mesofílicas produz L(+) lactato pela fermentação da lactose

19 Maturação dos queijos mofados Metaboliza o lactato em CO 2 e H 2 O Representação esquemática das mudanças que ocorrem no queijo Camembert durante a maturação como conseqüência do crescimento do Penicillium camemberti na superfície (Fox et al, 2004).

20 Maturação dos queijos mofados Amolecimento

21 Maturação dos queijos azuis Penicillium roqueforti metaboliza lactato gerando CO 2 e H 2 O ph do queijo Azul aumenta substancialmente durante a maturação Gradiente aumenta do centro para a superfície Elevação de ph aproxima do ph ótimo proteases e lipases (6,0-8,0): produção de NH 3 pelo catabolismo de aminoácidos

22 Mudanças no ph em 2 tanques no queijo Azul durante a maturação (Fox et al, 2004).

23 Maturação metabolismo do lactato pelo Clostridium ssp. Estufamento tardio Lactato butirato + CO 2 + H 2 Número crítico no leite: 500 a esporos/litro Olhaduras no queijo principalmente os duros Acúmulo de butirato: sabor rançoso (300mg/100g queijo).

24

25 Como evitar o problema: Metabolismo do lactato triagem do leite, evitar leite de vacas alimentadas com silagem Bactofugação ou microfiltração do leite para reter os esporos Uso de nitratos, nisina ou lisozima na fabricação dos queijos. Pré-maturação por 6 semanas a temp. de 7ºC Depuração física e desnate natural: affioramento (16-22ºC - 5 a 15 horas)

26 Affioramento

27 Recapitulando... (Fox et al, 2004).

28 Lipases Lipólise Enzimas capazes de atacar os lipídeos do leite, liberando ác. graxos de cadeia curta e/ou longa, que acentuam o sabor e aroma durante a maturação.

29 L I P Ó L I S E

30 L I P Ó L I S E Lipólise (Fox et al, 2004).

31 Lipólise Composição de ácido graxo de gordura de cabra,vaca e ovelha (% m/m) Ácido graxo cabra vaca ovelha C4:0 2,6 3,3 4,0 C6:0 2,9 1,6 2,6 C8:0 2,7 1,3 2,5 C10:0 8,4 3,0 7,5 C12:0 3,3 3,1 3,7 C14:0 10,3 9,5 11,9 C16:0 24,6 26,5 25,2 C16:1 2,2 2,3 2,2 C18:0 12,5 14,6 12,6 C18:1 28,5 29,8 20,0 C18:2 2,2 2,5 2,1 Gordura (%) 3,80 3,67 7,62 Glass et al. (1967); Jenness (1980)

32 Lipólise (Fox et al, 2004).

33 Lipólise Lipases Lipases naturais do leite Lipase animal Lipases microbianas

34 Lipase natural do leite Lipoprotéica Função: passagem dos TAG do plasma para o leite Rancidez perceptível em 10 segundos no leite Atuação posição sn1 e sn3 Grande especificidade por TG contendo ác. graxos de cadeia curta e média (6 a 12 C) Inativada pela pasteurização: queijo leite cru Atividade máxima a ph 9.0 e mínima ph 6,5 Temperatura ótima 35 C-40 C

35 Lipase de origem animal Derivada dos tecidos pré-gástricos ou gástricos de ruminantes jovens. Origem: coalho em pasta Esterase pré-gástrica Temp ºC ph 4,8-5,5 AGL cadeia curta sn3

36 Lipase de origem animal Provolone Pecorino Feta

37 Lipases bacterianas Bactérias láticas (Lactococcus e Lactobacillus): fraca atividade lipolítica Bactérias láticas: influência em queijos maturados internamente Enzimas intracelulares Atividade ótima ph 7,0-8,5 Temp ótima: em torno de 35ºC AG de cadeia curta

38 Lipases bacterianas Bactérias propiônicas Atividade lipolítica do PBF : é 10 x mais intensa do que em bactérias láticas em geral. 1 a 2% da gordura é metabolizada para AGL Exemplo: Camembert 10% em AGL Roquefort: até 25% em AGL

39 Lipases bacterianas Psicrotróficas Pseudomonas Achromobacter Alcaligenes Enterobacter Crescem entre 5º e 30ºC Ideal é entre 20º-25º C Proliferam em leite refrigerado (4º-7º C) Lipases termoestáveis Contaminação excede 10 7 UFC/mL no leite Adsorvidas nos glóbulos de gordura do leite Rancidez no queijo durante a sua maturação.

40 Lipases Penicillium roqueforti Penicillium camemberti

41 Lipases Penicillium roqueforti 2 lipases Queijos Azuis: mais de 25% dos AGL Metil cetonas no aroma dos queijos Azuis Penicillium camemberti lipase extracelular Camembert maturado: 2,5% AGL 10% AGL

42 Metabolismo de ácidos graxos livres (Fox et al, 2004)

43 Proteólise Fenômeno mais complexo e mais importante da maturação A atuação da proteólise na maturação: Por formação direta de aroma e compostos de aroma indesejáveis; Por aumento da liberação de compostos de sabor durante a mastigação através das modificações de ph; Por formação de NH 3 ; e Por alterações na textura.

44 Proteólise Enzimas: leite, coagulante residual, microrganismos : fermento lático, NSLAB, psicrotróficas, fermento secundário proteases ou peptidases exógenas

45 Proteólise CASEÍNA PEPTÍDEOS GRANDES PEPTÍDEOS PEQUENOS AMINOÁCI DOS

46 Proteólise Plasmina Atividade da plasmina no sangue é a degradação dos coágulos de fibrina durante o processo de coagulação do sangue. No leite fresco: plasmina associada com a micela de caseína (dissociação - decréscimo do ph) Controle da atividade da plasmina - plasminogênio.

47 Proteólise Sistema plasmina/plasminogênio em leite (Fox et al, 2004).

48 Proteólise Enzimas do coagulante Até 30% da atividade do coagulante ativo na coalhada: depende dosagem, ph da coalhada (ph do leite e cultura), temp. de cozimento Quimosina - ph ótimo 4,0 ph de atuação 4,5-6,5 Função primária????? Principal local de ação : s1-cn Cliva as caseínas: Próximo do C-terminal hidrofóbico da -caseínapeptídeos hidrofóbicos de cadeia curta

49 Proteólise Enzimas do coagulante Preferência pela -caseína ou s1- caseína??? Baixas temperaturas (<10ºC)- -caseína como monômero Temperaturas mais elevadas e alta concentração de sal : associação hidrofóbica das moléculas de -caseína

50 Proteólise Enzimas do coagulante Quimosina: hidrólise da s1- caseína mais rápida do que da - caseína. Resultado: - amolecimento do queijo - peptídeos hidrolisados pelas enzimas do fermento lático (gosto amargo) Relação quimosina e formação do gosto amargo em queijo: Dosagem no leite ph da coalhada concentração de sal em queijos

51 Atividade proteolítica de coalhos e coagulantes Pepsina de frango Pepsina suína; + PROTEOLÍTICO Coagulantes de fungos (R. miehei e R. pusillus); Coalho bovino Coalho de vitelo/coagulante comercial - PROTEOLÍTICO

52 Proteólise Coagulantes comerciais (quimosina 100% pura), Kluyveromyces marxianus var. lactis, Aspergillus niger var. awamori ou Escherichia coli. Alta especificidade, pouco proteolítica Menores perdas na fabricação e aumento de rendimento na ordem de 1,5-2,0% Coagulantes aumentam sua atividade, à medida que o ph diminui de 7,0 para 4,5.

53 Proteólise Proteases de plantas: Cynara cardunculus 2 proteinases: similaridade com a quimosina e pepsina.

54 Proteólise Proteases de plantas: Cynara cardunculus 2 proteinases: similaridade com a quimosina e pepsina.

55 Proteólise enzimas do fermento Por quê apresentam um sistema proteolítico complexo????

56 Proteólise enzimas do fermento (Fox et al, 2004).

57 Proteólise

58 Metabolismo dos aminoácidos AMINOÁCIDOS descarboxilação transaminação deaminação amônia dessulfurilação demetiolação aminas outros aminoácidos aldeídos cetoácidos álcool sulfito hidrogênio metano-tiol tioésteres

59 Desenvolvimento da textura pela proteólise Parâmetro observado pelo consumidor Determina o tipo de queijo. Firmeza -quantidade intacta de s1-caseína no queijo. Duas fases: 1ª fase- hidrólise de cerca de 20% da s1-caseína pelo coagulante gerando peptídeos Queijo jovem borrachento produto mais homogêneo e macio. 2ª fase- mudança gradual determinada pela taxa de proteólise e aumento do ph. Restante da s1-caseína e as demais caseínas são hidrolisadas.

60 Fatores que afetam a proteólise Enzimas Efeito do ph Coagulante residual no queijo Retenção de plasmina no queijo Efeito do sal na umidade do queijo Temperatura

61 O que acontece durante a maturação? Alteração das características do queijo Mudança de ph Redução da Aw Desenvolvimento de microrganismos

62 Resumindo... (Fox et al, 2004).

63 Obrigada pela atenção!!!!