Queijos processados: aspectos microbiológicos do processamento

Os queijos processados são líderes nas vendas em supermercados, seguido pelos queijos cheddar e muçarela. Esses produtos são considerados como substitutos da manteiga, caracterizados como produtos de fácil digestão, com baixo teor de colesterol, muito saborosos, sendo algumas vezes chamados da versão "leve" dos queijos.

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Em geral, o termo "queijo processado" descreve os produtos lácteos que são produzidos pelo aquecimento de uma mistura de vários tipos de queijo, com diferentes graus de maturação, na presença de sais emulsionantes apropriados (principalmente fosfato de sódio, polifosfatos, citratos e/ou suas combinações).

Esse processo é feito usualmente sob pressão reduzida (vácuo) com agitação constante e utilização de uma temperatura elevada, variando de 90 a 100°C até obter uma massa compacta homogênea com propriedades de textura desejadas.

O queijo processado apresenta baixa suscetibilidade ao crescimento microbiano devido à combinação de vários obstáculos, tais como a formulação do produto, o tratamento térmico aplicado e o armazenamento a frio.

No entanto, bactérias formadoras de esporos que pertencem às famílias Clostridiaceae e Bacillaceae representam um risco potencial para este produto devido a capacidade e possibilidade de afetar a qualidade e segurança microbiológica. 

Existe uma grande prevalência destas bactérias no leite cru, relacionadas a capacidade de formar biofilmes e sobreviver aos tratamentos térmicos que são tipicamente aplicados durante o processamento dos produtos lácteos.

Uma vez que estas bactérias sobrevivem ao tratamento térmico, as condições e o tempo de armazenamento podem proporcionar condições adequadas para a sua germinação e crescimento, resultando na deterioração do produto e/ou surgimento de surtos de toxinfecção alimentar.

Adicionalmente, estes micro-organismos também podem contribuir para a produção de sabores desagradáveis e alterações no aroma, provocando graves perdas econômicas pelo descarte e redução da vida de prateleira do produto.



A contaminação por esporos em queijo processado pode ter origem em várias fontes. Esses microrganismos podem contaminar esse produto durante todas as etapas da produção, desde a fazenda através do solo, fezes, silagem fornecida na alimentação das vacas e o leite cru.

Em seguida, durante o processamento na indústria, por meio dos ingredientes utilizados na formulação, contaminação do piso, equipamentos e material de embalagem. Entretanto, é durante as etapas de distribuição e armazenamento que os problemas relacionados a estes microrganismos surgem, já que é nessa etapa que ocorre a germinação e multiplicação dos esporos.

As formulações de queijo processado também combinam diversos ingredientes, cada um dos quais conduz sua própria carga de esporos para o produto final. O tipo e qualidade dos queijos, bem como as proporções utilizadas para produzir os queijos processados, compreendem outra importante fonte de contaminação do produto final por bactérias formadoras de esporos.

Além disso, outros ingredientes lácteos (leite em pó e desnatado) e ingredientes não-lácteos (especiarias, gomas e outros) podem funcionar como fontes de esporos para o produto final. Para se ter uma ideia, a concentração de esporos em alguns ingredientes, como leite em pó e especiarias, pode ser bastante elevada (superior a 102-103 esporos/g).

Assim, a carga de esporos bacterianos depende de fatores como a ecologia microbiana local, tipo de alimentação animal, práticas agrícolas e as práticas de higiene durante o processamento. O principal problema ocasionado pela entrada e estabelecimento dessas bactérias no ambiente de processamento de laticínios é a sua resistência térmica.

Embora a contagem de esporos possa ser reduzida pelo tratamento térmico, a eficácia desse tratamento é afetada por vários fatores, tais como o binômio de tempo/temperatura, as propriedades físico-químicas da formulação e a resistência ao calor dos esporos.

Genericamente pode-se dizer que a vida útil do queijo processado é limitada por reações químicas, bioquímicas e microbiológicas. A deterioração, que ocorre principalmente por causa do crescimento microbiano, pode ser detectada neste produto pela produção de gás, odores/cores anormais ou variação de pH e, possivelmente, exame microscópico.

Um pequeno número de esporos, aproximadamente 50-1000 esporos por litro de leite, é suficiente para resultar em deterioração do queijo processado, caso disponham de condições adequadas para a germinação e crescimento do Bacillus spp. e Clostridium spp. que essencialmente são bactérias aeróbias e anaeróbias, respectivamente.

As bactérias formadoras de esporos aeróbios isoladas em queijos processados pertencem ao gênero Bacillus spp. tendo como principais espécies o Bacillus licheniformis, B. pumilus, B. circulans e B. subtilis, além de outras espécies pertencentes ao grupo do Bacillus cereus.

A deterioração do queijo processado ocasionado por estas bactérias é provocado pela ação de enzimas lipolíticas termotolerantes. Essas enzimas exibem uma atividade ótima em temperaturas entre 60 e 75°C, semelhantes àquelas utilizadas na pasteurização.

Além disso, de uma maneira geral, os Bacillus spp. produzem uma grande variedade de enzimas extracelulares, incluindo amilases, hemolisinas, lecitinases, fosfolipases, proteases, beta-lactamases e esfingomielinases, que auxiliam na deterioração do queijo processado.

As enzimas proteolíticas e lipolíticas resistentes ao calor afetam negativamente a qualidade dos produtos lácteos durante o armazenamento. Logo, a qualidade do aroma e os problemas relacionados a textura dos queijos processados podem ser atribuídos à atividade das enzimas estáveis ao calor.

A deterioração lipolítica destes produtos devido a enzimas, produz defeitos no sabor que estão associados à degradação da gordura, em que os ácidos graxos livres são liberados e originam sabores desagradáveis que podem ser descritos como butírico, amargo, impuro, sabão e adstringente.

Por outro lado, o crescimento de espécies anaeróbias pertencentes ao gênero Clostridium pode resultar no estufamento do queijo processado entre dez dias a dois meses da fabricação (Reyes, 2008). Esse estufamento ocorre pela formação de gases que podem alterar a aparência do queijo processado e também vem acompanhado por sabores indesejáveis.

Nestas situações, quantidades consideráveis de CO₂ e H₂ são formadas, sendo responsáveis pelo estufamento das embalagens. A formação de ácido butírico e outros ácidos orgânicos voláteis menores também afetam negativamente o sabor e o odor desse produto. 7

Queixas dos consumidores indicam o aparecimento de odor putrefativo no queijo processado, provavelmente como resultado da ocorrência da atividade proteolítica dessas espécies anaeróbias.

A produção de gases e ácidos no queijo processado são resultado da fermentação do lactato principalmente pelo C. tyrobutyricum e, em menor grau, por outros Clostridium spp. (C. sporogenes, C. butyricum e C. beijerinckii).

A ocorrência desses defeitos depende de diferentes fatores, incluindo o número e espécies de clostrídios que originalmente contaminaram o leite, o processo de fabricação e as características do produto final. Esses microrganismos crescem no queijo processado devido à sua capacidade de fermentar o lactato (C. beijerinckii, C. tyrobutyricum) e devido à sua atividade proteolítica (C. sporogenes).

Essas espécies fermentam também o ácido láctico através da produção de ácido butírico, ácido acético, dióxido de carbono e hidrogênio.

Uma vez que estão nos produtos finais, os esporos bacterianos podem germinar lentamente e multiplicar, mesmo a temperaturas de armazenamento baixas, caso os valores de pH e atividade de água forem propícios.

O tempo necessário para que haja deterioração do produto ou para que os agentes patogênicos atinjam níveis infecciosos depende da estabilidade microbiológica da formulação, das condições de temperatura de armazenamento e das características das bactérias esporuladas presentes no produto final.

Durante a produção de queijo processado, as etapas, incluindo bactofugação, filtração do leite e seleção de ingredientes, podem ajudar a reduzir as cargas de esporos no produto final. O processamento térmico é um aspecto chave, de grande importância para a inativação microbiana durante a fabricação desses produtos.

Contudo, alguns aspectos da formulação como atividade de água, pH, concentração de sal, conservantes químicos ou biopreservativos são críticos para a estabilidade do produto durante a sua vida de prateleira. Vale ressaltar que estes aspectos são particularmente relevantes tendo em vista que o queijo processado pode ser submetido apenas a tratamentos térmicos suaves como a pasteurização.

Sendo assim, a utilização de abordagens da microbiologia preditiva é de grande relevância para permitir o desenvolvimento e avaliação de formulações de queijo processado estáveis nas prateleiras. Por outro lado, o conhecimento da diversidade de bactérias esporuladas e suas respostas aos obstáculos usados para aumentar a estabilidade do produto também são pontos críticos nas pesquisas.

Contudo, a garantia que temperaturas de distribuição e armazenamento sejam adequadas é fundamental para fornecer produtos finais microbiológicos estáveis e seguros.

Autores 

Rodrigo B. A. de Oliveira, da Universidade Federal Fluminense (UFF), Faculdade de Medicina Veterinária, Departamento de Tecnologia de Alimentos.

Jéssica B. Portela, Leonardo E. O. Costa e Adriano G. Cruz , do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Departamento de Alimentos. 

Anderson S. Sant´ana, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Departamento de Ciência dos Alimentos.

Patrícia B. Zacarcheno, Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), Centro de Tecnologia de Laticínios (TECNOLAT).
 

Referências 

André, S., Zuber, F., & Remize, F. (2013). Thermophilic spore-forming bacteria isolated from spoiled canned food and their heat resistance. Results of a French ten-year survey. International Journal of Food Microbiology, 165, 134–143.

Aouadhi, C., Rouissi, Z., Mejri, S., & Maaroufi, A. (2014). Inactivation of Bacillus sporothermodurans spores by nisin and temperature studied by design of experiments in water and milk. Food Microbiology, 38, 270–5.

Arslan, S., Eyi, A., & Küçüksari, R. (2014). Toxigenic genes, spoilage potential, and antimicrobial resistance ofBacillus cereus group strains from ice cream. Anaerobe, 25, 42–46.

Daelman, J., Vermeulen, A., Willemyns, T., Ongenaert, R., Jacxsens, L., Uyttendaele, M., & Devlieghere, F. (2013). Growth/no growth models for heat-treated psychrotrophic Bacillus cereus spores under cold storage. International Journal of Food Microbiology, 161, 7–15.

Faccia, M., Mastromatteo, M., Conte, A., & Del Nobile, M. A. (2013). Influence of the Milk Bactofugation and Natural Whey Culture on the Microbiological and Physico-Chemical Characteristics of Mozzarella Cheese. Journal of Food Processing & Technology, 4, 1–7.

Gleeson, D., O’Connell, A., & Jordan, K. (2013). Review of potential sources and control of thermoduric bacteria in bulk-tank milk. Irish Journal of Agricultural and Food Research, 52, 217–227.

Gómez-Torres, N., Ávila, M., Gaya, P., & Garde, S. (2014). Prevention of late blowing defect by reuterin produced in cheese by a Lactobacillus reuteri adjunct. Food Microbiology, 42, 82–88.

Gomez-Torres, N., Garde, S., Peiroten, Á., & Ávila, M. (2015). Impact of Clostridium spp. on cheese characteristics: Microbiology, color, formation of volatile compounds and off-flavors. Food Control, 56, 186–194.

Lücking, G., Stoeckel, M., Atamer, Z., Hinrichs, J., & Ehling-Schulz, M. (2013). Characterization of aerobic spore-forming bacteria associated with industrial dairy processing environments and product spoilage. International Journal of Food Microbiology, 166, 270–279.

Miller, R. A., Kent, D. J., Boor, K. J., Martin, N. H., & Wiedmann, M. (2015). Different management practices are associated with mesophilic and thermophilic spore levels in bulk tank raw milk. Journal of Dairy Science, 98, 4338–51.

Oliveira, R. B. A., Margalho, L. P., Nascimento, J. S., Costa, L. E. O., Portela, J. R., Cruz, A. G., & Sant’Ana, A. S. (2016). Processed cheese contamination by spore-forming bacteria: a review of sources, routes, fate during processing and control. Trends in Food Science & Technology, 57, 11–19.

Remenant, B., Jaffrès, E., Dousset, X., Pilet, M. F., & Zagorec, M. (2014). Bacterial spoilers of food: Behavior, fitness and functional properties. Food Microbiology, 45, 45–53.

Zeinab, S., Refaat, B., -Shakour, E. A. el, SH, M. N., & MS, H. (2015). Potential sources of aerobic and anaerobic spore former bacteria in processed cheese. Research Journal Of Pharmaceutical, Biological And Chemical Sciences, 6, 1830–1837.