PROCESSO DE
MATURAÇÃO DE
QUEIJOS E SEUS
EFEITOS NO
PRODUTO FINAL
Renata Golin Bueno Costa, DSc.
Pesquisadora EPAMIG ILCT
Agenda
Introdução
Metabolismo de citrato e lactato
Queijos mofados
Estufamento tardio
Lipólise
Proteólise
Mudanças durante a maturação
MATURAÇÃO
Série de reações
bioquímicas e
microbiológicas no qual se
desenvolve o sabor e aroma
característico, textura e
aparência de variedades
individuais de queijos
Existe um gosto para cada tipo de queijo e um
queijo para cada tipo de gosto.
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.
MATURAÇÃO
ANTES
DEPOIS
MATURAÇÃO

Mudanças vão depender do tipo
de queijo

Etapas de fabricação
- Composição – especialmente
umidade, pH e sal.
- Microbiota – especialmente a
secundária.
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.
MATURAÇÃO
Transformações

Composição

Textura

Consistência

Aspecto

Cor, Sabor e Aroma
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.
Etapa não controlada
Etapa não
controlada
METABOLISMO DA LACTOSE/LACTATO
LACTOSE
GAL + GLI
ac. propionico
ac. butirico
GAL -> GLI
GLI
ac. latico
ac. acetico
CO2
ac. acetico
CO2
H2
outros
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.
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 + CO2
FERMENTAÇÃO PROPIÔNICA
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
FERMENTAÇÃO AROMÁTICA
FERMENTAÇÃO PROPIÔNICA
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
Maturação dos queijos mofados
Metaboliza o lactato em CO2 e H2O
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
Amolecimento
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 (6,08,0): produção de NH3 pelo catabolismo de aminoácidos
Mudanças no pH em 2 tanques no queijo Azul durante a maturação
(Fox et al, 2004).
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
Acúmulo de butirato: sabor rançoso (300mg/100g queijo).
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”
(16-22ºC - 5 a 15 horas)
“Affioramento”
Recapitulando...
(Fox et al, 2004).
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.
L
I
P
Ó
L
I
S
E
L
I
P
Ó
L
I
S
E
Lipólise
(Fox et al, 2004).
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
3,67
7,62
Gordura (%)
3,80
Glass et al. (1967); Jenness (1980)
Lipólise
(Fox et al, 2004).
Lipólise
Lipases

Lipases naturais do leite

Lipase animal

Lipases microbianas
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
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
 AGL cadeia curta sn3
Lipase de
origem
animal
Provolone
Pecorino
Feta
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
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
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 107UFC/mL no leite
 Adsorvidas nos glóbulos de gordura do leite
 Rancidez no queijo durante a sua maturação.
Lipases
Penicillium roqueforti
Penicillium camemberti
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
Metabolismo de ácidos
graxos livres
(Fox et al, 2004)
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
 Por alterações na textura.
Proteólise
Enzimas:
 leite,

coagulante residual,
microrganismos : fermento lático, NSLAB, psicrotróficas,
fermento secundário


proteases ou peptidases exógenas
Proteólise
CASEÍNA
PEPTÍDEOS
GRANDES
PEPTÍDEOS
PEQUENOS
AMINOÁCI
DOS
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.
Proteólise
Sistema plasmina/plasminogênio em leite
(Fox et al, 2004).
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

Função primária?????

Principal local de ação : s1-CN

Cliva as caseínas:
 Próximo do C-terminal hidrofóbico da -caseínapeptídeos hidrofóbicos de cadeia curta
pH de atuação 4,5-6,5
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
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
Atividade proteolítica de coalhos e
coagulantes

Pepsina de frango
+ PROTEOLÍTICO

Pepsina suína;

Coagulantes de fungos (R. miehei e R.
pusillus);

Coalho bovino

Coalho de vitelo/Coagulante
comercial
- PROTEOLÍTICO
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.
Proteólise


Proteases de plantas: Cynara cardunculus
2 proteinases: similaridade com a quimosina e pepsina.
Proteólise


Proteases de plantas: Cynara cardunculus
2 proteinases: similaridade com a quimosina e pepsina.
Proteólise enzimas do fermento

Por quê apresentam um sistema proteolítico complexo
????
Proteólise enzimas do fermento
(Fox et al, 2004).
Proteólise
Metabolismo dos aminoácidos
AMINOÁCIDOS
descarboxilação
aminas
transaminação
deaminação
dessulfurilação
demetiolação
amônia
outros aminoácidos
aldeídos
cetoácidos
álcool
sulfito hidrogênio
metano-tiol
tioésteres
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.
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
O que acontece durante a maturação?

Alteração das características do queijo

Mudança de pH

Redução da Aw
Desenvolvimento de
microrganismos

Resumindo...
(Fox et al, 2004).
Obrigada pela
atenção!!!!
[email protected]