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Água: conceitos e importância tecnológica em queijos

POR RAMON DA SILVA ROCHA

E ADRIANO GOMES DA CRUZ

INDÚSTRIA

EM 15/05/2018

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Quando se fala em água nos alimentos é necessário ter em mente dois conceitos importantes: umidade e atividade de água (Aa). Antes de compreender melhor cada um desses conceitos, é importante saber que á água é um constituinte fundamental em reações bioquímicas que ocorrem na matriz alimentícia, de tal forma que afeta diretamente a característica final do alimento.

Para muitos os termos umidade e Aa podem ser similares, contudo, empenham funções diferentes se tratando de interações com outros constituintes do queijo, tendo importância direta em aspectos tecnológicos de produção e maturação desses produtos.

Para melhor compreensão desses termos, é importante saber que a água pode ser encontrada de diversas formas na matriz alimentícia, podendo ser a água ligada (água não disponível), ou seja, a água que está ligada a macromoléculas presentes no alimento (vale ressaltar que a água ligada não tem influência direta no desenvolvimento de microrganismos e também em reações enzimáticas). Já a outra forma que pode ser encontrada, a água livre, é aquela que está disponível para ser utilizada em reações bioquímicas e crescimento microbiano, além de servir como solvente no meio, e é essa água que terá maior importância na maturação dos queijos, a ser vista mais pra adiante.

Figura 1: Esquema ilustrativo das diferentes formas da água na matriz alimentícia. Fonte: Autor desconhecido.

a importância da água para a produção de queijos

Já sendo esclarecidos esses conceitos, pode-se dizer então que a umidade é a quantidade de água total presente no alimento (normalmente expressa em porcentagem), logo, inclui a água ligada e a água livre. Já a Aa é determinada em cima da quantidade de água livre presente no produto, sendo expressa em uma escala que varia de 0 a 1. Quanto mais próximo a 1, maior a quantidade de água livre esse alimento apresenta, e o contrário ocorre quando se aproxima do menor valor. Veja abaixo o item 2.2.2 do Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade dos Produtos Lácteos (BRASIL, 1996), que classifica os queijos conforme o conteúdo de umidade:

− Queijo de baixa umidade (geralmente conhecidos como queijo de massa dura): umidade de até 35,9%;

− Queijos de média umidade (geralmente conhecidos como queijo de massa semidura): umidade entre 36,0 e 45,9%;

− Queijos de alta umidade (geralmente conhecido como de massa branda ou “macios”): umidade entre 46,0 e 54,9%;

 − Queijos de muita alta umidade (geralmente conhecidos como de massa branda ou “mole”): umidade não inferior a 55,0%.

A fim de entender a importância da água na característica sensorial do queijo, se faz importante também a compreensão de alguns conceitos microbiológicos. Todos os microrganismos - para se desenvolverem - necessitam de fatores intrínsecos e extrínsecos, ou seja, são condições a qual estão presentes que vão favorecer ou não seu metabolismo e consequente multiplicação.

A Aa é um fator intrínseco fundamental para os microrganismos, logo, eles dependem sim da água livre presente no alimento. Importante ressaltar também que bactérias, bolores e leveduras apresentam necessidades diferentes em relação a Aa. Normalmente, as bactérias são mais exigentes, e se desenvolvem em valores mais elevados de Aa, já os bolores, por exemplo, apresentam capacidade de se desenvolver em uma amplitude maior na escala de Aa. Em um estudo recente, mostrou-se que em condições ótimas de temperatura e Aa, em oito horas iniciou-se a esporulação fúngica na superfície de queijos mofados. Alguns microrganismos que conseguem se desenvolver em valores mais baixos de Aa são conhecidos como xerofílicos, halofílicos e osmofílicos.

Em cima desses fatores descritos, discute-se agora como eles afetam a qualidade final de queijos maturados. No que se refere à tecnologia, existe um ingrediente utilizado na fabricação de queijos que é o principal responsável pela variação do valor de Aa presente neste produto: o cloreto de sódio (NaCl). Ele apresenta boa solubilidade e alto poder na redução da atividade de água (quanto mais NaCl no produto, menor a atividade de água). Sendo assim, o sal e também a umidade (U.R.A) da câmara de maturação, regulam a atividade de água do queijo durante a estocagem, o que tecnologicamente se tornam fatores importantes de serem controlados (quanto maior a umidade, maior a Aa do alimento. Consequentemente, fato que pode acelerar o processo de maturação).

Para que ocorra a maturação do queijo, é necessária a adição de culturas láticas (SLAB) que durante a estocagem irão se desenvolver junto com as NSLAB (Non-starter lactic acid bacteria) e - em alguns casos - com mofos (em casos de queijos mofados, sendo adicionado propositalmente na fabricação), produzindo compostos aromáticos e alterando a textura do produto por meio da quebra de macromoléculas. Ou seja, em todos os casos, ocorrerá o desenvolvimento microbiano nessa matriz. E como dito anteriormente, um dos fatores intrínsecos importantes para que isso ocorra é a Aa.

Logo, quanto maior o valor de Aa do queijo e de U.R.A. da câmara de maturação, possivelmente mais rápido o desenvolvimento bacteriano, e consequentemente mais intenso as reações enzimáticas. Contudo, com o avanço da maturação e posterior formação de outros compostos, a atividade de água tende a reduzir, o que implica na redução do metabolismo bacteriano, e consequentemente, na maturação mais lenta.

Gráfico 1: Esquema exemplificado do decaimento da Aa conforme o tempo de maturação.

a importância da água para a produção de queijos

Isso significa dizer que se não controlado, esses fatores também podem afetar negativamente a característica final de um queijo, como excesso de proteólise, por exemplo, o que dará ao queijo um aspecto mole, e com outras alterações sensoriais indesejáveis (off-flavour). Neto (2013) cita como o conhecimento desses conceitos de atividade de água pode contribuir na prática com o controle da maturação, e intervenções tecnológicas:

- O aumento do teor de sal (NaCl) dos queijos azuis (gorgonzola, por exemplo) favorece o crescimento de micrococos e leveduras, retardando o desenvolvimento do mofo;

- A salga precoce de queijos de casca mofada limita o desenvolvimento do Geotricum candidium e ao mesmo tempo favorece o desenvolvimento do Penicillium camemberti;

- A diminuição do teor de sal dos queijos nos quais se utiliza Propionibacterium acelera o processo de formação de olhaduras, uma vez que facilita o desenvolvimento dessas bactérias, que são sensíveis ao sal.

Concluímos então que a água possui papel fundamental não só na firmeza e rendimento do queijo, mas também como um fator primordial no desenvolvimento de SLAB, NSLAB e mofos durante a estocagem de queijos (quando falado em água livre), acelerando por exemplo a fermentação da lactose, hidrólise da caseína e de gordura, influenciando o aroma, sabor e textura do produto.

No entanto, esses fatores também podem afetar na validade comercial de queijos, uma vez que o desenvolvimento de bactérias patogênicas e deteriorantes também pode ser favorecido em altos valores de atividade de água e umidade, e no caso de mofos (possíveis produtores de micotoxinas), valores menores de Aa e de umidade.

Mas se tratando de queijos que necessitam de um maior tempo de maturação, o desenvolvimento microbiano já se torna bastante limitado devido ao abaixamento do pH, menor Aa e escassez de nutrientes, com isso, não é uma preocupação tão relevante nesses tipos de queijo. Logo, um melhor entendimento e controle tecnológico desses aspectos se tornam indispensáveis em qualquer unidade de produção de queijos e locais de maturação, para que se possa ter um produto final com características sensoriais desejáveis e seguro para consumo.

Referências bibliográficas

Leggieri, M.C., Decontardi, S., Battilani, P. Modelling the sporulation of some fungi associated with cheese, at different temperature and water activity regimes. International Journal of Microbiology, v. 278, p. 52-60, 2018.

Neto, J.P.D.M.L. Queijos: aspectos tecnológicos. 1. ed. Minas Gerais, 2013.

Silva, H.L.A.; Balthazar, C.F.; Esmerino, E.A.; Neto, R.P.C.; Rocha, R.S.;  Moraes, J.; Cavalcanti, R. N.; Franco, R.M.; Inês, B.T.M.; Santos, J.S.;  Granato, D.; Costa, R.G.B.; Freitas, M.Q.; Silva, M.C.; Raices, R.S.L.; Senaka, R.C.; Nazzaro, F.; Mortazavian, A.M.; Cruz, A.G. Partial substitution of NaCl by KCl and addition of flavor enhancers on probiotic Prato cheese: a study covering manufacturing, ripening and storage time. Food Chemistry, v. 248, p. 192-200, 2018.

Trmcic, A., Ralyea, R., Meunier-Goddik, L., Donnelly, C., Glass, K., D’amico, D., Meredith, E., Kehler, M., Tranchina, N., Mccue, C., Wiedmann, M. Consensus categorization of cheese based on water activity and pH—A rational approach to systemizing cheese diversity. Journal of Dairy Science, v. 100, n. 1, p.  841-847, 2017.

Wemmenhove, E., Wells-Bennik, M.H.J., Stara, A.,  Van Hooijdonk, A.C.M., Zwietering, M.H.Z. How NaCl and water content determine water activity during ripening of Gouda cheese, and the predicted effect on inhibition of Listeria monocytogenes. Journal of Dairy Science, v. 99, n. 7, p. 5192-5201, 2016.

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ADRIANO GOMES DA CRUZ

Engenheiro Químico, Doutor em Tecnologia de Alimentos (UNICAMP), Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ) - Departamento de Alimentos.

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