PROCESSO DE MATURAÇÃO DE QUEIJOS E SEUS EFEITOS NO PRODUTO FINAL

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PROCESSO DE

MATURAÇÃO DE

QUEIJOS E SEUS

EFEITOS NO

PRODUTO FINAL

Renata Golin Bueno Costa, DSc.

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Agenda

Introdução

Metabolismo de citrato e lactato

Queijos mofados

Estufamento tardio

Lipólise

Proteólise

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Série de reações

bioquímicas e

microbiológicas no qual se

desenvolve o sabor e aroma

característico, textura e

aparência de variedades

individuais de queijos

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Existe um gosto para cada tipo de queijo e um

queijo para cada tipo de gosto.

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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.

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DEPOIS

ANTES

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 Mudanças vão depender do tipo de queijo  Etapas de fabricação - Composição – especialmente umidade, pH e sal. - Microbiota – especialmente a secundária.

MATURAÇÃO

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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.

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Transformações

 _Composição  Textura

 Consistência

 Aspecto

 _{Cor, Sabor e Aroma}

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Etapa não controlada:



alterações de sabor (substâncias amargas, butirato,

rancidez)



alterações de textura como formação de olhaduras por

fermentações gasógenas em queijos duros e

semi-duros.

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Etapa não

controlada

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METABOLISMO DA LACTOSE/LACTATO

GAL -> GLI GLI

ac. propionico ac. butirico ac. acetico CO2 H2

ac. latico ac. acetico CO2 outros GAL + GLI

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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

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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

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Microrganismos que fermentam lactatos:

Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii

3 ac. lático  2 ac. propiônico + 1 ac. acético + CO₂ + H₂0

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

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FERMENTAÇÃO AROMÁTICA

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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

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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).

Maturação dos queijos mofados

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Maturação dos queijos azuis



Penicillium roqueforti metaboliza lactato gerando CO₂ e H₂O

 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 NH₃ pelo catabolismo de aminoácidos

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Mudanças no pH em 2 tanques no queijo Azul durante a maturação

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Maturação

metabolismo do lactato pelo Clostridium ssp.

Estufamento tardio

Lactato  butirato + CO₂+ H₂

Número crítico no leite: 500 a 1.000 esporos/litro Olhaduras no queijo principalmente os duros

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Metabolismo do lactato

Como evitar o problema:

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”

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(27)

Recapitulando...

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Lipólise

Lipases



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.

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L

I

P

Ó

L

I

S

E

(30)

Lipólise

L

I

P

Ó

L

I

S

E

(Fox et al, 2004).

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Lipólise

Gordura (%) 3,80 3,67 7,62

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

Composição de ácido graxo de gordura de cabra,vaca e ovelha (% m/m)

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Lipólise

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Lipólise

Lipases



Lipases naturais do leite



_{Lipase animal}

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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

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Lipase de origem animal



Derivada dos tecidos pré-gástricos ou gástricos de

ruminantes jovens.



Origem: coalho em pasta



Esterase pré-gástrica



Temp. 32-42ºC



pH 4,8-5,5

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Lipase de

origem

animal

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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

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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

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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

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Lipases

Penicillium roqueforti

Penicillium camemberti

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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

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(Fox et al, 2004)

Metabolismo de ácidos

graxos livres

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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 NH₃; e

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Proteólise

Enzimas:

 leite,

 coagulante residual,

 microrganismos : fermento lático, NSLAB, psicrotróficas, fermento secundário

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Proteólise

CASEÍNA

PEPTÍDEOS

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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)

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Proteólise

Sistema plasmina/plasminogênio em leite

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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 -caseína-peptídeos hidrofóbicos de cadeia curta

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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

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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

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Atividade proteolítica de coalhos e

coagulantes



Pepsina de frango



Pepsina suína;



_{Coagulantes de fungos}

(R. miehei e R.

pusillus); 

_{Coalho bovino}



Coalho de vitelo/Coagulante

comercial

+ PROTEOLÍTICO - PROTEOLÍTICO

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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.

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Proteólise



Proteases de plantas: Cynara cardunculus

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Proteólise



Proteases de plantas: Cynara cardunculus

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Proteólise enzimas do fermento



Por quê apresentam um sistema proteolítico complexo

????

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Proteólise enzimas do fermento

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Metabolismo dos aminoácidos

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

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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.

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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

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O que acontece durante a maturação?

 Alteração das características do queijo

 Mudança de pH

 Redução da Aw

 Desenvolvimento de microrganismos

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(Fox et al, 2004).

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