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Os queijos de leite de pequenos ruminantes são normalmente produzidos em queijarias artesanais, dado o baixo volume de processamento e a característica vertical das produções. Os soros oriundos destes queijos (SQ) são, em certa proporção, utilizados para fabricação de ricota (que é um tipo de queijo produzido por meio da coagulação térmica/ácida das proteínas soro de queijo), gerando outro subproduto chamado de soro de ricota (SR) ou soro secundário.
Diferente do soro de queijo de vaca, considerado atualmente como um coproduto, os soros obtidos das produções de queijo de cabra e ovelha são considerados subprodutos devido a sua baixa exploração industrial. Em algumas propriedades, esse soro é utilizado para a produção de ricota, entretanto, na maioria das ocasiões, ele é destinado à alimentação animal ou descartado, reduzindo o ganho monetário dos pequenos produtores (KAUR et al., 2020).
Além disso, o descarte incorreto deste soro pode causar impacto ambiental negativo, ainda que em pequena escala, se forem despejados em leito de rios sem prévia estabilização (MACEDO et al., 2018). Já o soro de ricota é majoritariamente tratado como um resíduo.
Os soros de queijo contêm cerca de 45% dos sólidos do leite, incluindo quase toda a lactose, 20% das proteínas, que em maior parte são solúveis, aminoácidos essenciais, vitaminas e minerais, como cálcio e zinco (MACEDO et al., 2018; ANAND et al., 2013). Já o soro de ricota tem composição parecida, porém com menor concentração de proteínas.
O baixo aproveitamento dos soros de queijo e ricota em laticínios que produzem queijos de pequenos ruminantes é explicado pela menor tecnificação e recursos financeiros dos produtores e a pulverização das queijarias em diferentes regiões, que impede o processamento em sistema cooperativado (ANAND et al., 2013). Neste cenário, a melhor alternativa para o aproveitamento dos soros de queijo e de ricota é o desenvolvimento de bebidas com estes subprodutos (TRIBST et al., 2020). Vale ressaltar que, neste processo, deve-se evitar a mistura de leite, visto que o produto de maior valor agregado nestas queijarias é o queijo produzido.
Desafios envolvidos na produção de bebidas de soro de queijo e soro de ricota de cabra e ovelha
Apesar do interesse do ponto de vista nutricional, econômico e ambiental, a elaboração de bebidas de soro de queijo e de soro de ricota apresenta alguns desafios tecnológicos, entre os quais se destacam a dificuldade em manter a estabilidade microbiológica (TRIBST e LEITE JÚNIOR, 2022, SANTOS et al, 2023a) e física dos produtos (DUMITRASCU et al., 2013; SKRYPLONEK, 2019).
Binômios de pasteurização comumente aplicados em leite (63 - 65oC/ 30 min ou 72,5oC/ 15 s) são insuficientes para inativar microrganismos termodúricos presentes nesta matéria prima e, consequentemente, no soro (MASIELLO et al., 2017). Por outro lado, a instabilidade térmica da proteína do soro do leite, principalmente da β-lactoglobulina, impede o uso de temperaturas elevadas (DUMITRASCU et al., 2013).
Assim, para estabilização microbiológica, é necessário associar barreiras de crescimento microbiológico, como uso de antimicrobianos, culturas bioprotetoras ou redução de pH (SANTOS et al., 2023a; TRIBST e LEITE JÚNIOR, 2022). Por outro lado, estas barreiras podem afetar negativamente a estabilidade física dos produtos, especialmente quando envolvem acidificação, que favorece a sedimentação de partículas em virtude da interação/ aglomeração proteica (PANGHAL et al., 2018).
Entre as soluções para a estabilização física de bebidas de soro tem-se a utilização de hidrocoloides que melhoram a estabilidade do produto por aumentarem a viscosidade do sistema, desfavorecendo a separação de fase (UNAL et al., 2003). A pectina é uma desses hidrocoloides, podendo ser de alto (ATM) ou baixo teor de metoxilação (BTM).
As pectinas ATM possuem considerável poder gelificante e são amplamente usadas na gelificação de sucos de frutas para a obtenção de geleias em presença de açúcar. Já as pectinas BTM formam géis na presença de traços de Ca2+, mesmo em baixa concentração de açúcar. Elas podem ser usadas em produtos lácteos, pois estes apresentam o cálcio necessário para que a pectina gelifique, permitindo a produção de produtos viscosos (LIU et al., 2003; LOFGREN et al., 2005).
Além das questões envolvidas na estabilidade física e microbiológica dos soros, sua aceitação sensorial é baixa devido à alta concentração de minerais e o desequilíbrio da razão entre glicose e lactose, que fazem com o que o produto seja percebido como ácido, salgado e adstringente (ZOTTA et al., 2020).
Para solucionar este problema, é necessário produzir formulações com ingredientes/ aditivos capazes de mascarar o sabor indesejável do soro in natura (OLIVEIRA et al., 2022). Por outro lado, as bebidas lácteas fermentadas possuem um melhor perfil sensorial, devido à produção de compostos aromáticos, como diacetil e acetaldeídos (ZOTTA et al., 2020; CASTRO et al., 2013b). Essas bebidas são consideradas refrescantes, pouco calóricas, adequadas para saciar sede e mais saudáveis do que outras bebidas processadas (PANGHAL et al., 2018).
Fluxograma proposto para a elaboração de bebidas de soro de queijo e soro de ricota de cabra e ovelha
Nosso grupo de pesquisa desenvolveu protocolos para fabricação de bebidas de soro em versão neutra (utilizando soro de queijo de ovelha ou cabra), conforme descrito na Figura 1, e em versão fermentada (tanto para soro de queijo como para o soro de ricota obtidos a partir da fabricação de queijos de ovelha e cabra), conforme descrito na Figura 2. Não foi desenvolvida a versão neutra de bebida de soro de ricota dada as caracteristicas sensoriais indesejáveis do produto que não puderam ser mascaradas pelas formulações avaliadas.
A primeira etapa importante na fabricação de bebidas de soro de queijo/ricota de ovelha ou cabra é a realização do desnate, tanto porque a gordura láctea é uma matéria prima nobre que pode ser incorporada em queijos ou outros produtos lácteos para agregação de valor, como porque sua presença em soro resulta em indesejável separação de creme, devido a baixa viscosidade do produto que dificulta a manutenção dos constituintes em suspensão (SANTOS et al., 2023b).
Após o desnate, o soro deve ser resfriado à 20 ºC e adicionado dos ingredientes e aditivos necessários para obter produtos de sabor adequado e melhor estabilidade. Pré testes de estabilidade física indicaram o uso de 0,3% de pectina ATM (bebida fermentada) ou BTM (bebidas neutras) como os hidrocoloides capazes de reduzir a separação de fase por sedimentação nos produtos e aumentar sua viscosidade, de forma que o produto não seja sensorialmente percebido como aguado (ZOTTA et al., 2020).
Em relação ao sabor das bebidas, diferentes estratégias foram sugeridas para as amostras neutras e fermentadas. No caso das bebidas neutras, o desequilíbrio de acidez e sabor salgado natural dos soros precisaram ser mascarados com a adição de açúcar (5%), café soluvel (0,54%) e aroma de baunilha (0,08%).
Já para as bebidas fermentadas produzidas tanto com soro de queijo como com o soro de ricota, a fermentação foi capaz de mascarar parcialmente os sabores desagradáveis dos soros devido a formação de compostos agradáveis de sabor e aroma durante o processo fermentativo (ZOTTA et al., 2020). Por este motivo, as bebidas fermentadas foram formuladas apenas com adição de 6% de açúcar, visando atender a expectativa de doçura de produtos lácteos esperada para o paladar dos brasileiros (TRIBST et al., 2020), mas sem a adição de outros aditivos, que é uma tendência de consumo.
Após a adição dos ingredientes e aditivos no soro frio, os mesmos foram agitados por 15 minutos para completa hidratação dos hidrocoloides antes da pasteurização. Em seguida, as bebidas foram pasteurizadas à 75 ºC/ 5 min em sistema de batelada. Este binômio de tempo e temperatura foi determinado em estudos prévios (TRIBST e LEITE JÚNIOR, 2022; SANTOS et al.,2023a) como a condição com maior nível de inativação microbiana sem efeito significativamente prejudicial à estrutura do produto (maiores detalhes podem ser obtidos em publicação anterior clicando aqui).
Para a bebida neutra (Figura 1), após o tratamento térmico foi realizado o resfriamento seguido da inoculação de cultura bioprotetora de Lacticaseibacillus casei (aproximadamente 107 UFC/mL) para garantir a bioproteção do produto, evitando que microrganismos termodúricos sobreviventes ao processamento térmico se desenvolvam na bebida durante o período de estocagem sob refrigeração, estabelecido como 28 dias à 4 ºC (LEITE JÚNIOR e TRIBST, 2022).
Figura 1. Fluxograma de produção de bebidas neutras de soro de queijo de cabra ou ovelha.
Fonte: Os autores.
Para as bebidas fermentadas (Figura 2), as formulações foram resfriadas até 43ºC após o tratamento térmico e então inoculadas com cultura de iogurte (aproximadamente 107 UFC/mL) e posteriormente levadas à fermentação até redução do pH para 4,7 - 4,6 (período entre 3 e 5 horas, dependendo da cultura utilizada) (SANTOS et al., 2023a). Após a fermentação o produto foi resfriado para estocagem por 28 dias à 4ºC.
Figura 2. Fluxograma de produção de bebidas fermentadas de soro de queijo ou soro de ricota de cabra ou ovelha.
Fonte: Os autores.
As bebidas produzidas (Figura 3) apresentaram boa estabilidade microbiológica durante a estocagem, sendo que as fermentadas de ovelha tiveram contagem residual de bactérias lácticas ~107 UFC/mL e as de cabra contagem de ~106 UFC/mL (concentrações viáveis para produção de bebidas fermentadas).
Já nas amostras neutras adicionadas de L. casei para bioproteção, foi observado crescimento das bactérias, atingindo níveis de contagem suficiente para classificação da bebida como probiótica (SKRYPLONEK et al., 2019), se utilizada uma cepa com este perfil. Durante a estocagem foi observada ligeira pós acidificação nas bebidas fermentadas e uma queda mais acentuada de pH nas neutras, explicado pelo crescimento do L. casei.
Com relação à estabilidade física, observou-se que a adição de pectina minimizou, mas não impediu a separação de fase nos produtos. Por outro lado, a agitação das bebidas antes do consumo foi suficiente para evitar qualquer percepção sensorial de heterogeneidade ou arenosidade devido à presença de partículas. Além disso, a adição de pectina aumentou a viscosidade aparente nos produtos, especialmente nos fermentados, o que era esperado uma vez que o baixo pH potencializa o poder gelificante deste hidrocoloide (WALKENSTRÖM et al., 2003).
Figura 3. Imagem ilustrativa das bebidas produzidas com soro de queijo e ricota de ovelha (à esquerda) e cabra (à direita).
Em termos sensoriais, os produtos neutros (com adição de café) tiveram boa aceitação enquanto que os ácidos tiveram aceitação intermediária. Isso pode ser explicado pelo sabor atípico dos produtos de ovelha e cabra para o paladar brasileiro (TRIBST et al., 2020). Este sabor era muito perceptível nas amostras fermentadas, enquanto que, nas amostras neutras, foi mascarado pela adição de café e aroma de baunilha. Estes resultados indicam a importância de uma formulação mais elaborada se as bebidas tiverem como objetivo alcançar um público geral ao invés de habituais consumidores de produtos lácteos produzidos com leite de pequenos ruminantes.
Por outro lado, considerando que o principal objetivo das formulações era mascarar os gostos/sabores indesejáveis naturalmente encontrados em soro, como salgado e adstringente (para bebidas neutras e fermentadas) e ácido (para bebidas neutras), a baixa associação das bebidas produzidas como estes termos indica que as estratégias aplicadas foram bem sucedidas tanto nas bebidas neutras pela formulação com café, açúcar e baunilha, como nas ácidas, pela associação entre fermentação e adição de açúcar.
A partir dos estudos apresentados foi comprovada a viabilidade da produção de bebidas utilizando como matéria prima soros de queijo e soro de ricota de cabra e de ovelha. As formulações neutras se mostraram bastante promissoras, enquanto que as ácidas devem passar por ajustes de ingredientes caso seja desejado atingir um público não habituado a consumir produtos lácteos de pequenos ruminantes. Independente disso, vale ressaltar que soros assim processados apresentam estabilidade adequada para que sua vida de prateleira seja de pelo menos 28 dias, garantindo tempo necessário para a comercialização dos produtos.
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Autores
Maria Gabriela Guarnieri Michellim (Estudante de Engenheira de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas – EAL/UNICAMP)
Júlia Venâncio Kurnick (Estudante de Engenheira de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas – EAL/UNICAMP)
Prof. Dr. Bruno Ricardo de Castro Leite Júnior (Professor do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenador do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)
Dra. Alline Artigiani Lima Tribst (Pesquisadora e Coordenadora do Núcleo de Estudos e Pesquisas em Alimentação, Universidade Estadual de Campinas - NEPA/UNICAMP - São Paulo)
Agradecimentos: à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo financiamento do projeto (n°2020/10930-9); ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de produtividade à B.R.C. Leite Júnior (n°306514/2020-6) e a A.A.L. Tribst (n°305050/2020-6) e pelas bolsas de Iniciação Científica concedidas à M.G.G. Michellin e J.V. Kurnick.
Referências bibliográficas
ANAND, S. et al. Whey and whey products. Milk and Dairy Products in Human Nutrition: Production, Composition and Health, p. 477-497, 2013.
CASTRO, W.F., et al. Development of probiotic dairy beverages: Rheological properties and application of mathematical models in sensory evaluation. Journal of Dairy Science, v. 96, n. 1, p. 16-25, 2013.
DUMITRASCU, L. et al. Assessing the heat induced changes in major cow and non-cow whey proteins conformation on kinetic and thermodynamic basis. Small Ruminant Research, v. 111, n. 1-3, p. 129-138, 2013.
KAUR, N., et al. Recent developments in purification techniques and industrial applications for whey valorization: A review. Chemical Engineering Communication, v 207, n. 1, p. 123-138, 2020.
LEITE JÚNIOR, B. R. d. & TRIBST, A.A.L. Use of nisin and bioprotective lactic cultures to extend the shelf life of sheep and goat cheese whey. Food Bioscience, v. 50, part A, article 102096, 2022.
LIU, L.S., et al. Pectin-based systems for colon-specific drug delivery via oral route. Biomaterials, v. 24, n. 19, p. 3333-3343, 2003.
LÖFGREN, C., et al. Effects of Calcium, pH, and Blockiness on Kinetic Rheological Behavior and Microstructure of HM Pectin Gels. Biomacromolecules, v. 6, n. 2, p. 646-652, 2005.
MACEDO, A., et al. A contribution for the valorisation of sheep and goat cheese whey through nanofiltration. Membranes, v. 8, n. 4, p. 114, 2018.
MASIELLO, S.N., et al. Longitudinal assessment of dairy farm management practices associated with the presence of psychrotolerant Bacillales spores in bulk tank milk on 10 New York State dairy farms. Journal of Dairy Science, v. 100, n. 11, p 8783-8795, 2017.
OLIVEIRA, G.A.R. et al. Benefits of thermosonication in orange juice whey drink processing. Innovative Food Science & Emerging Technologies, v. 75, artigo 102876, 2022.
PANGHAL, A., et al. Whey valorization: current options and future scenario – a critical review. Nutrition & Food Science, v. 48, n. 3, p. 520-535, 2018.
SANTOS, F. R.d., et al. Kinetic parameters of microbial thermal death in goat cheese whey and growth of surviving microorganisms under refrigeration. Journal of Food Process Engineering, v. 46, n.1, artigo e14191, 2023.
SANTOS, F.R,d. et al. Impact of ultrasound and protease addition on the fermentation profile and final characteristics of fermented goat and sheep cheese whey. Journal of Food Science and Technology. v. 60, n. 9, 2444-2453.
SKRYPLONEK, K., et al. Probiotic fermented beverages based on acid whey. Journal of Dairy Science, v. 102, n. 6, p. 7773–7780, 2019.
TRIBST, A. A. L. et al. Manufacture of a fermented dairy product using whey from sheep's milk cheese: An alternative to using the main by-product of sheep's milk cheese production in small farms. International Dairy Journal, v. 111, p. 104833, 2020.
TRIBST, A. A. L. & LEITE JÚNIOR, B. R. d. C. Heat treatment design for the valorization of sheep cheese whey in artisanal production. Research, Society and Development, v. 11(9), artigo e20911931776-e20911931776, 2022.
UNAL, B., et al. Use of response surface methodology to describe the combined effect of storage time, locust bean gum and dry matter of milk on the physical properties of low-fat set yoghurt. International Dairy Journal, v 13, n.11, p. 909-916, 2003.
WALKENSTRÖM, P., et al. Microstructure and rheological behaviour of alginate/pectin mixed gels. Food Hydrocolloids, v. 17, n. 5, p. 593–603, 2003.
ZOTTA, T. et al. Valorization of cheese whey using microbial fermentations. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 104, n. 7, p. 2749-2764, 2020.
