Optimização do fermento no fabrico de queijo flamengo

UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA
INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA

Optimização da quantidade de fermento utilizado no
fabrico de queijo flamengo tipo barra

Trabalho de Fim de Curso

Luís Cary de Velho Cabral Cordovil

Orientador Interno: Prof. Doutor António Pedro Louro Martins

Orientador Externo: Eng.º Téc.º Marco Paulo Fernandes Machado

Lisboa
2004

O Instituto Superior de
Agronomia não se
responsabiliza pelas ideias
expressas neste trabalho

Agradecimentos

Ao meu orientador Prof. Doutor Pedro Louro, cuja paciência e seriedade sempre me
acompanharam ao longo de todo o trabalho.

Ao Eng.º Tecº. Machado e todo a equipe que me acompanhou no meu estágio na UNILEITE,
obrigado pelo ambiente fantástico que me proporcionaram, pelo apoio e espírito de equipa.

À minha família obrigado por estarem aí por mim.

À Doutora Engª Vanessa Moreira, o teu sorriso foi uma constante que sempre me animou...

i

Resumo

Este trabalho visa elaborar um corpo teórico e experimental que permita conhecer melhor a
actividade e a influência da aplicação dos fermentos na produção de Queijo Flamengo gordo
forma barra, produzido pela UNILEITE, UCRL.

Os fermentos são usados na produção de queijo com os seguintes propósitos: promover a
coagulação, desenvolver as propriedades organolépticas e controlar a flora endógena e/ou
contaminante. Na produção de queijo são usados fermentos homofermentativos e
heterofermentativos, sendo também designados por acidificantes e aromáticos
respectivamente.

Neste trabalho realizaram-se ensaios de coagulação de diferentes quantidades de fermentos,
não se observando qualquer efeito dos mesmos. Também se realizaram testes de perfil de
textura e provas de ordenação com combinações de fermento extraídas da matriz de custo vs
fermento. Os resultados obtidos revelaram-se pouco significativos, concluindo-se portanto
que as variações de fermento efectuadas não alteraram as características do produto final,
independentemente da combinação utilizada (unidades de fermento acidificante + unidades de
fermento aromático: 10+0, 8+0 e 6+2).

A combinação final aconselhada é a 8+0 por permitir reduzir em cerca de 34% o custo do
fermento utilizado e porque os resultados obtidos não revelaram diferenças significativas em
relação ao fabrico-padrão.

Palavras chave: bactérias lácticas, queijo, metabolismo bacteriano

ii

Abstract

It was the purpose of this work to elaborate an experimental and theoretical body that allowed
evaluating both activity and influence of starter usage in bar Dutch cheese produced in
UNILEITE, UCRL.

Starters or Lactic Acid Bacteria (LAB) are used in cheese production to improve curd
and flavour component formation as well as microbiological control of endogenous
flora. At the moment a mixture of homo- and heterofermentative LAB here called as
acidifying and aromatising starters.

Clotting tests showed no significant effect of different combinations of starters. Texture
profile analysis and sensorial analysis of cheeses with different starters combinations:
(acid+aromatic starter units) 8+2, 10+0, 8+0 (with laboratorial maturation) and 8+2,
6+2 (with industrial maturation) also led to no significant relations.

Therefore, considering a 34% cost saving for starter utilisation, it was advised to modify the
starter combination in use, 8+2, to 8+0.

Key-words: starter metabolism, cheese production,

iii

Índice

NOTA INTRODUTÓRIA............................................................................................................................... 1
I PARTE ......................................................................................................................................................... 2
1 QUEIJO FLAMENGO .............................................................................................................................. 2
1.1 Norma Portuguesa ..................................................................................................................... 2
1.2 Ficha técnica ............................................................................................................................. 2
2 CARACTERIZAÇÃO DO FABRICO ACTUAL .............................................................................................. 3
2.1 Fluxograma de Fabrico.............................................................................................................. 3
2.2 Descrição do Processo de Fabrico ............................................................................................. 3
2.2.1 Recepção do Leite ................................................................................................................................ 4
2.2.2 Termização, Desnate, Armazenagem e Mistura ..................................................................................... 4
2.2.3 Pasteurização ....................................................................................................................................... 6
2.2.4 Pré-maturação ...................................................................................................................................... 7
2.2.5 Coagulação .......................................................................................................................................... 9
a) Coagulação via ácida .......................................................................................................................... 10
b) Coagulação pelo via enzimática .......................................................................................................... 10
2.2.6 Corte, Agitação e Cozedura ................................................................................................................ 11
a) Sinérese ............................................................................................................................................. 12
2.2.7 Pré-prensagem e Encinchamento......................................................................................................... 13
2.2.8 Prensagem e “Holding” ...................................................................................................................... 13
2.2.9 Salga .................................................................................................................................................. 13
2.2.10 Cura ................................................................................................................................................... 14
a) Coalho ............................................................................................................................................... 15
b) Enzimas do Leite ................................................................................................................................ 15
c) Fermentos e Flora Endógena ............................................................................................................... 16
3 NOTAS DE FABRICO: .......................................................................................................................... 18
3.1 Fermentos Utilizados no Processo Actual ................................................................................. 18
a) Ensaios de coagulação ........................................................................................................................ 21
3.2 pH e Teor de Humidade ........................................................................................................... 21
3.3 Interacções na Flora Queijeira................................................................................................. 22
3.4 Bactofugação ........................................................................................................................... 23
3.5 Propriedades organolépticas e reológicas do queijo ................................................................. 23
a) Flavour .............................................................................................................................................. 23
b) Textura .............................................................................................................................................. 24
c) Análise sensorial ................................................................................................................................ 26
II PARTE ...................................................................................................................................................... 27
1 DELINEAMENTO E XPERIMENTAL ........................................................................................................ 27
2 METODOLOGIA .................................................................................................................................. 28
2.1 Caracterização do Processo ..................................................................................................... 28
2.2 Análises Físico-Químicas ......................................................................................................... 29

iv

a) pH e Acidez ....................................................................................................................................... 29
b) Composição Química ......................................................................................................................... 30
c) Teor de Humidade e Temperatura ....................................................................................................... 30
2.3 Análises Microbiológicas ......................................................................................................... 30
2.4 Matriz de custo vs. fermento ..................................................................................................... 30
2.5 Ensaios de Coagulação ............................................................................................................ 30
2.6 Ensaios pH e Acidez ................................................................................................................. 31
2.7 Análise Reológica .................................................................................................................... 31
a) Testes de perfil de textura ................................................................................................................... 31
2.8 Análise Sensorial ..................................................................................................................... 31
a) Prova de ordenação ............................................................................................................................ 31
2.9 Tratamento estatístico .............................................................................................................. 32
a) Análise Multivariada .......................................................................................................................... 32
III PARTE..................................................................................................................................................... 34
1 VARIÁVEIS DE PROCESSO ................................................................................................................... 34
a) Composição, Microbiologia e Acidez .................................................................................................. 34
b) pH, Teor de Humidade eTemperatura .................................................................................................. 34
c) Considerações económicas.................................................................................................................. 36
2 RESULTADOS ..................................................................................................................................... 36
2.1 Curvas de coagulação .............................................................................................................. 36
2.2 Curvas pH, acidez .................................................................................................................... 38
2.3 Análise Reológica e Sensorial .................................................................................................. 39
a) Teste de perfil de textura (TPA) .......................................................................................................... 39
b) Prova de ordenação ............................................................................................................................ 40
IV PARTE ..................................................................................................................................................... 43
1 DISCUSSÃO ........................................................................................................................................ 43
a) Levantamento da tecnologia................................................................................................................ 44
b) Evolução da coagulação...................................................................................................................... 44
c) Avaliação das propriedades reológicas ................................................................................................ 45
d) Avaliação das propriedades sensoriais ................................................................................................. 45
2 CONCLUSÕES ..................................................................................................................................... 47
BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................................... 48
ANEXOS ....................................................................................................................................................... 51
Curvas de pH e de Acidez ............................................................................................................................. 51
Análise Sensorial .......................................................................................................................................... 52
Testes de perfil de textura ............................................................................................................................. 53
Optigraph.................................................................................................................................................... 54
Matriz custo vs. fermento.............................................................................................................................. 57

v

Índice de Figuras

Figura 1: Fluxograma tipo da produção do Queijo Flamengo barra (UNILEITE, 2001). .........3
Figura 2: Evolução da população de diferentes tipos de fermentos em queijo asséptico ao
longo do tempo (adaptado de Walstra et al, 1999b). ..................................................9
Figura 3: Capacidade de hidratação das caseínas (Mahaut et al, 2000). ................................. 10
Figura 4: Metabolismo do piruvato e do citrato nas bactérias lácticas (adaptado de Choisy,
1987). ..................................................................................................................... 16
Figura 5: Catabolismo da lactose nas bactérias lácticas (adaptado de Choisy, 1987).............. 17
Figura 6: Gráfico das curvas de acidificacção do fermento aromático (2 unidades/1000L de
leite meio gordo reconstituído a 9,5%; adaptado DSM, 2004). ................................ 18
Figura 7: Gráfico das curvas de acidificacção do fermento acidificante (2 unidades/1000L de
leite meio gordo reconstituído a 9,5%; adaptado DSM, 2004). ................................ 19
Figura 8: Sobreposição das curvas de acidificação dos fermentos ácido e aromáticos a
diferentes temperaturasde incubação (2 unidades/1000l de leite meio gordo
reconstituído a 9,5%; adaptado de DSM, 2004). ...................................................... 19
Figura 9: Representação esquemática do perfil de TPA (adaptado de Sousa, 1995) ............... 25
Figura 10: Fluxograma do delineamento experimental utilizado. .......................................... 27
Figura 11: Pontos de amostragem e análises respectivas no fluxograma de processo. ............ 29
Figura 12: Gráfico da evolução do pH ao longo do processamento desde o leite termizado até
ao queijo pré-salmoura. ........................................................................................... 35
Figura 13: Gráfico da evolução do teor de humidade presente desde a coalhada até pós-
salmoura. ................................................................................................................ 35
Figura 14: Evolução da temperatura do leite-queijo ao longo do tempo................................. 35
Figura 15: Distribuição dos parâmetros do Optigraph segundo os factores calculados na
análise de componentes principais. .......................................................................... 37
Figura 16: Distribuição das combinações de fermento vs tempo de pré-maturação. ............... 37
Figura 17: Evolução do pH e da acidez à escala laboratorial a 32ºC das combinações de
fermentos 8+2, 6+2, 10+0, 8+0 e 0+0......................................................................38
Figura 18: Dendograma com as várias combinações de fermentos de acordo com a sua dureza.
............................................................................................................................... 40
Figura 19: Dendograma dos provadores. ............................................................................... 41
Figura 20: Histograma dos lotes em análise sensorial ............................................................ 41
Figura 21: Dendograma dos lotes analisados sensorialmente. ................................................ 42
Figura 22: Ficha de prova utilizada na prova de ordenação. .................................................. 52
Figura 23: Optigrama 1 – Curvas de coagulação dos lotes 0+0, 0+2 e 2+2 aos 30min e ao fim
de duas horas .......................................................................................................... 55
Figura 24: Optigrama 2 – Curvas de coagulação dos lotes 4+2, 6+2 e 8+2 aos 30min e ao fim
de duas horas .......................................................................................................... 56

vi

Índice de Tabelas

Tabela 1: Composição centesimal do queijo flamengo forma barra da UNILEITE. .................2
Tabela 2: Microorganismos presentes no leite crú (adaptado de Scott, 1991). .........................5
Tabela 3: Lista dos microorganismos deteriorantes, patogénicos e defeitos que provocam
(adaptado de Scott, 1991). .........................................................................................6
Tabela 4: Características dos coágulos no início do escoamento em função do tipo de
coagulação (adaptado de Weber, 1987). ..................................................................11
Tabela 5: Principais características dos Streptococcaceae dos fermentos (adaptado de Choisy,
1987). ..................................................................................................................... 20
Tabela 6: Principais características dos Lactobacillaceae dos fermentos (adaptado de Choisy,
1987). ..................................................................................................................... 20
Tabela 7: Quadro representativo das alterações que ocorrem durante as primeiras fases da
produção do queijo (adaptado de Walstra et al, 1999b). ........................................... 22
Tabela 8: Diferentes métodos, testes e análises estatísticas utilizadas em análise sensorial
(adaptado de Partidario e Bivar, 1989). ...................................................................26
Tabela 9: pH observado no processo, do leite ao queijo. ....................................................... 34
Tabela 10: Matriz dos custos relativos das diferentes combinações de fermentos em estudo
utilizados na produção de queijo Flamengo forma barra da UNILEITE. .................. 36
Tabela 11: Valores próprios (ou de Eigen) dos parâmetros do Optigraph e das diferentes
combinações de fermento, para a análise de componentes principais. ...................... 36
Tabela 12: Resultados da dureza dos diferentes lotes avaliados. ............................................ 39
Tabela 13: Resultados do teste de Schéffe para a variável dureza (g) .................................... 39
Tabela 14: Curvas de evolução de pH e da acidez de diferentes combinações de fermentos à
escala laboratorial. ..................................................................................................51
Tabela 15: Tabela de contingência dos resultados da análise sensorial. ................................. 52
Tabela 16: Resultados dos testes de perfil de textura: ............................................................ 53
Tabela 17: Resultados do Optigraph relativos às várias combinações de fermentos utilizadas
para um tempo de pré-maturação de 30min: ............................................................ 54
Tabela 18: Resultados do Optigraph relativos às várias combinações de fermentos utilizadas
para um tempo de pré-maturação de 2h: ..................................................................54
Tabela 19: Matriz custo vs. fermento. ................................................................................... 57

vii

Nota Introdutória

Com a realização deste trabalho a UNILEITE pretende obter um suporte teórico que lhe
permita num futuro próximo optimizar um factor de produção: os fermentos utilizados no
fabrico do queijo flamengo barra produzido pela UNILEITE; em vista a redução dos custos de
produção.

Inaugurada a 1 de Maio de 2000, a nova unidade fabril da UNILEITE (União das
Cooperativas de Laticínios e de Produtores de leite da ilha de São Miguel, UCRL) está
implementada nas Arribanas, freguesia dos Arrifes, uma das maiores bacias leiteiras da região
dos Açores. Actualmente emprega cerca de 150 trabalhadores, labora 83 milhões de litros de
leite (30% da produção de São Miguel e 17% de toda a região). No portofolio de produtos
facturados incluem-se os leites UHT achocolatado, normal (magro, meio gordo e gordo), nata
UHT, manteiga (com e sem sal), seis variedades de queijo (flamengo gordo com formatos de
barra e bola, prato curado gordo e meio-gordo de pasta semimole, e prato curado gordo de
pasta semimole com alho e salsa; ilha com 3 e 9 meses de cura ) e sumos pasteurizados
(maracujá, laranja e ananás). Recentemente constituíu, conjuntamente com a Cooperativa
Agrícola de Laticínios da ilha do Faial (CALF) e a Cooperativa de Laticínios de São Jorge
(UNIQUEIJO), a LactoAçores – empresa que efectua a distribuição e a representação dos
produtos das mesmas cooperativas.

Este trabalho decorreu durante cerca de três meses entre a dita unidade industrial; o
laboratório do DAIAT e o laboratório do NTLD-INIAP no Instituto Superior de Agronomia.

De forma a tornar o texto menos repetitivo fez-se o enquadramento do processo de fabrico
actualmente em vigor com a revisão bibliográfica dos respectivos processos de fabrico.
Posteriormente faz-se a apresentação da metodologia, dos resultados e por fim a discussão e
conclusão.

1

I Parte: Queijo Flamengo

I Parte

1 Queijo Flamengo

1.1 Norma Portuguesa

Segundo a norma Portuguesa NP-1920 (1985), o queijo flamengo é um queijo curado de pasta
amarela clara, semidura, com poucos olhos disseminados na massa, de consistência firma,
obtido por dessoramento após coagulação de leite inteiro ou parcialmente desnatado, depois
de pasteurizado. O teor de humidade pode variar de 54 a 63% (em relação ao queijo sem
gordura), e teor de matéria gorda de 10 a 60% (em resíduo seco), sendo classificado de queijo
gordo com 45-60% de teor de matéria gorda, queijo meio gordo se de 25-45% e queijo magro
se tiver 10-25%. Pode apresentar três formas: a barra, a bola e o prato. Os ingredientes
utilizados podem ser considerados essenciais (leite, coalho, sal e fermentos lácticos) ou
facultativos (leite em pó, nata, leitelho e proteína de soro, cloreto de cálcio, carbonato de
cálcio, outros aditivos). As condições de maturação deverão estar compreendidas nos
seguintes intervalos: temperatura 12-15ºC, humidade relativa do ar 85-90% e tempo mínimo
de cura 3 semanas. O coeficiente de maturação deverá ter no mínimo 28 (relação entre as
quantidades de azoto solúvel e azoto total existente, NP-1598 de 1983). A sua conservação
em armazém deverá ser feita entre 0-5ºC, no transporte e no retalhista a 0-10ºC.

1.2 Ficha técnica

O queijo, produzido pela UNILEITE, flamengo barra, cumpre as especificações das normas
portuguesas para queijo flamengo: NP-1920 (1985) e NP-1598 (1983). A sua composição
centesimal média é a seguinte (UNILEITE, 2001):

Tabela 1: Composição centesimal do queijo flamengo forma barra da UNILEITE.
Teor de Matéria Gorda 27%
Teor de Água 44%
Teor de Proteína 26%
Teor de Matéria Seca 56%
Matéria Gorda no Extracto Seco entre 45 a 60%
Teor de Humidade (em extracto seco sem matéria gorda) entre 54 a 63%
Peso médio 2200g
A embalagem é feita em vácuo (Cryovac) num saco vermelho tipo BK1 L (Cryovac).

2

I Parte: Caracterização do Fabrico Actual

2 Caracterização do Fabrico Actual

2.1 Fluxograma de Fabrico

A figura seguinte representa o fluxograma do fabrico de queijo flamengo barra como é
seguido na UNILEITE:

Produto
Leite crú
final

Embalamento Filme protector
Recepção do leite
Cura Fungicida
Nata Termização / Desnate
Salmoura Salmoura
Leite
termizado Espera/”Holding”

Armazenagem Prensagem

Leitelho Encinchamento
Mistura
Nata

Pasteurização Massa

Leite
pasteurizado 2º dessoramento /
2ºSoro
Pré-prensagem
Fermentos
Pré-maturação Água
Cloreto de cálcio Agitação / Cozedura
pasteurizada
Coalho Coagulação
1º dessoramento 1ºSoro

Coalhada Corte

Figura 1: Fluxograma tipo da produção do Queijo Flamengo barra (adaptado de
UNILEITE, 2001).

2.2 Descrição do Processo de Fabrico

A transformação do leite em queijo inclui geralmente quatro etapas (Brulé e Lenoir, 1987):
i. A coagulação propriamente dita ocorre devido à acção conjunta ou não de enzimas
proteolíticas e de ácido láctico, formando-se uma rede proteíca (gel);
ii. O esgotamento ou sinérese, que consiste na expulsão e separação do soro lácteo da
coalhada por ruptura mecânica desta, por efeitos de corte ou de pressão, formando a coalhada;
iii. A salga, incorporação de sal à superfície ou no interior;
iv. A cura ou afinação, onde o queijo é deixado a repousar para que evolua nas suas

3


propriedades organolépticas.

O processo de fabrico do queijo flamengo barra UNILEITE consta das seguintes etapas, infra
citadas (UNILEITE, 2001) e descritas posteriormente: recepção do leite; termização, desnate;
armazenagem; mistura; pasteurização; pré-maturação; coagulação; corte; 1º dessoramento;
agitação e cozedura; 2º dessoramento ou pré-prensagem; encinchamento; prensagem; espera
(“holding”); salmoura; cura e embalamento, por fim.

2.2.1 Recepção do Leite

O leite crú é recepcionado na recepção. Antes de ser armazenado são realizadas análises
físico-químicas (e.g. acidez, pesquisa de inibidores, etc.). Após se verificarem os parâmetros
da aceitabilidade o leite dá entrada na fábrica. Inicialmente sofre um arrefecimento até aos
4±2ºC num permutador de placas, e armazenado por um período máximo de 24h.

Com efeito é de suma importância verificar os parâmetros de aceitabilidade do queijo,
proceder ao acerto dos seus constituintes (e.g. relação teor matéria gorda:proteína) de forma a
se obter o máximo rendimento e as características desejadas.

2.2.2 Termização, Desnate, Armazenagem e Mistura

O leite é termizado, a 60-70ºC c.a. 16s, antes da armazenagem, para prevenir o crescimento
de contaminantes psicrotróficos (Pseudomonas sp., entre outros), favorecendo a qualidade do
leite durante a sua armazenagem (Walstra et al, 1999b), e evitando a formação de lipases e
proteinases termorresistentes (Walstra et al, 1999a). Realiza-se o acerto de gordura, através de
uma desnatadeira (separadora centrífuga) aproveitando-se o facto do desnate ser mais
eficiente a temperaturas mais elevadas (devido à menor viscosidade do leite).

A contaminação inicial da matéria-prima é um parâmetro que influencia de forma
determinante o fabrico deste queijo. Amaral (2001) efectou contagens de mesófilos aeróbios
totais entre Maio e Novembro obtendo 1,77 x 106 ± 1,51 x 106 U.F.C./ml (média ±desvio
padrão), e atribuíu as causas desse valor às variações ambientais, condições da ordenha e de
transporte, manuseamento do leite, alimentação das vacas (com especial relevância para a
contaminação por clostrídeos a partir da silagem).

Nas tabelas seguintes são apresentados os principais organismos endógenos, contaminantes e
patogénicos presentes no leite crú:

4


Tabela 2: Microorganismos presentes no leite crú (adaptado de Scott, 1991).
Microrganismos Comentários Grupo Microrganismos Comentários
Streptococcus bovis Termodúrico Escherichia coli
Streptococcus faecalis Termodúrico Klebsiella freundii
Streptococcus
thermophilus Termodúrico Coliformes Klebsiella cloacae
Streptococcus lactis Normal Klebsiella aerogenes Psicrótrofo
Enterobacter
Streptococcus cremoris Normal liquifaceus Psicrótrofo
Streptococcus
citrovorus Normal Bacillus cereus Termodúrico
Streptococcus doença de Esporos
agalactiae ubre anaeróbios Bacillus subtillis Termodúrico
Streptococcus doença de (bacilos)
dysgalactiae ubre Bacillus lichenformis Termodúrico
Micrococcus luteus Termodúrico Bacillus circulans Termodúrico
Aeromonas
Micrococcus varians Termodúrico hydrophila Psicrótrofo
contaminação
Micrococcus spp. ambiental Bacilos Alcaligens viscosus Psicrótrofo
doença de Gram -
Staphylococcus aureus ubre Acinobacter spp.
Pseudomonas
fluorescens Psicrótrofo Achromobacter spp.
Pseudomonas putida Psicrótrofo Brevibacterium spp.
Microbacterium
Pseudomonas fragi Psicrótrofo lacticum
Pseudomonas cepacia Psicrótrofo Arthrobacter spp.
Pseudomonas Bacilos
aeruginosa Gram + Lactobacillus spp.
Pseudomonas
maltophilia Streptomyces spp.
Pseudomonas doença de
alcaligenes Actinomyces bovis ubre
Pseudomonas
Leveduras
pseudoalcaligenes vários Ocasionais
Corynebacterium
lacticum Termodúrico Fungos vários Ocasionais
Corynebacterium bovis
Corynebacterium
pyrogenes

5


Tabela 3: Lista dos microorganismos deteriorantes, patogénicos e defeitos que
provocam (adaptado de Scott, 1991).
Microorganismos Defeitos
Patogénicos provocam infecções alimentares
Clostrídeos, e.g. C. tyrobutyricum flátuo da coalhada
Coliformes flátuo da coalhada
Pseudomonas enzimas (proteolíticas e lipolíticas)
Esporos, e.g. Bacillus cereus e B. actividade proteolítica
subtilis
Microorganismos psicrófilos proliferação durante a armazenagem
Microorganismos aromas estranhos no leite
termorresistentes (Streptococcus faecalis)
Microorganismos produtores de actividade anómala dos fermentos
antibióticos (por inibição)
Leveduras flátuo da coalhada

Após a termização, o leite é novamente refrigerado a 4±2ºC e armazenado nos tanques à
mesma temperatura até ao máximo de 72h.

O leite é tratado na recepção de forma a se manter ou melhorar a sua qualidade intrínseca ao
nível da composição, qualidade microbiológica, rendimento e aptidão tecnológica. Com
efeito, o teor em caseína e gordura afectam o rendimento de produção e teor em gordura no do
produto final; o teor em lactose residual afecta o grau de acidez potencial do queijo. A
presença de defeitos (off-flavours) na matéria-prima pode também vir a contaminar o produto
final (Walstra et al, 1999b).

O lote antes ser pasteurizado é preparado de forma a se obter um leite com o rácio
proteína:matéria gorda de cerca de 1,2. Para tal, é adicionado ao lote leitelho, nata e outros
para se obter as mistura pretendida.

2.2.3 Pasteurização

A pasteurização da matéria-prima tem em vista as seguintes funções (Walstra et al, 1999b;
Nath, 1993):

o Eliminar os microrganismos patogénicos (apesar de não eliminar por vezes as
respectivas toxinas, e.g. Staphylococcus aureus), e os deteriorantes (como as
enterobacteriáceas, as bactérias lácticas e propiónicas – apesar de algumas espécies de
lactobacilos, de streptococos e esporos dos clostrídeos não serem completamente
eliminados);
o Inactivação das enzimas do leite e dos microrganismos, apesar das lipases e proteases
produzidas por psicrotróficos poderem serem termoestáveis;

6


o Maior uniformidade da matéria-prima, e maior rendimento devido ao aumento do teor
de proteínas séricas retidas por desnaturação parcial.
Por outro lado a pasteurização tem os seguintes efeitos negativos (Walstra et al, 1999b; Nath,
1993):
 A desnaturação das proteínas séricas, leva a uma coagulação mais lenta, coalhada mais
fraca e a uma sinerése mais difícil,podendo ainda conferir um sabor amargo ao leite e,
por inerência, ao queijo;
 Inactivação de enzimas benéficas, e.g. xantina oxidase (EC1.2.3.2.) responsável pela
conversão do nitrato em nitrito, de suma importância para a prevenção de
contaminações por clostrídeos;
 Há maiores dificuladades em produzir o flavor típico.
Antes da entrada nas cubas, o leite é pasteurizado em HTST (High Temperature Short Time;
77-87ºC durante 15-16s), e arrefecido a 31±2ºC à saída do pasteurizador. Estes valores de
pasteurização são um pouco altos em comparação com os encontrados na literatura (e.g.20s a
72ºC; Walstra et al, 1999b). Pretende-se deste modo provocar a desnaturação parcial
propositada das proteínas séricas e aumentar o rendimento do queijo. Um dos efeitos
negativos deste aumento da temperatura de pasteurização é um maior tempo de sinérese, mas
este porém é compensado por uma agitação/cozedura do grão mais demorada, já incluída no
fabrico corrente.

2.2.4 Pré-maturação

Posteriormente procede-se ao enchimento das cubas (do tipo OST IV e V horizontais,
fechadas e com lira mecânica de programação automática ou manual, de 13800L de
capacidade), realizado a 32ºC, sendo entretanto adicionado ao leite os fermentos lácticos
acidificantes e aromáticos e o cloreto de cálcio (0,4g/L de leite) diluído em água tratada.

O cloreto de cálcio serve para optimizar, uniformizar e acelerar a coagulação e sinerése do
queijo, actua de duas formas: neutraliza as cargas das micelas (reduzindo a repulsão
electrostática destas entre si) e faz pontes salinas entre as paracaseínas (contribuindo para a
formação de “nós” na malha proteíca; Walstra et al, 1999a).

No fim do enchimento é adicionado o coalho. O tempo de enchimento das cubas (cerca de 1h)
é o tempo de pré-maturação. Durante este tempo os fermentos vão-se ambientar ao novo
meio, e começar a crescer e a fermentar a lactose.

A adição de fermentos visa os seguintes efeitos directos e indirectos na produção deste tipo de

7


queijo (Walstra et al, 1999b e Choisy, 1987):
 Formar ácido láctico a partir da lactose e outros compostos secundários,
contribuindo para a preservação microbiológica do queijo quer pelo abaixamento do pH
(redução do pH do queijo para 5.1-5.2), quer pela redução do potencial redox para -140 a -
150mV, quer porque o próprio ácido láctico no queijo (cerca de 3% da massa do queijo) se
encontra principalmente na forma não dissociada (actuando portanto como um poderoso
bacteriostático, desregulando o pH interno da flora endógena e contaminante). Todos estes
efeitos ajudam na inibição do crescimento de microorganismos indesejáveis; para além da
salmoura e migração de sal, da presença de uma camada externa mais desidratada e do
tratamento da mesma com fungicidas.
 Promover o actuação do coalho (pH óptimo da quimosina é pH=5) e das outras
enzimas presentes no queijo durante a cura cujos pH óptimos são em geral ácidos;
 Aumentar as ligações quimosina – paracaseína, ou seja, o coalho residual presenta na
cura, devido à diminuição do pH, contribuindo para a taxa e efeito proteolítico que este possa
vir a desempenhar durante a maturação do queijo;
 Influenciar a “força” da coalhada, através da extensão da dissolução dos colóides de
fosfato de cálcio (total a pH 4,9, donde coalhadas muito ácidas serem mais friáveis e menos
coesas devido à desmineralização excessiva). Este efeito pode modificar a susceptibilidade
das caseínas à proteólise durante a produção e afectar as propriedades reológicas do queijo,
afectando o rendimento de produção;
 Promover a sinerése da coalhada, controlando assim indirectamente o nível de
humidade e o desenvolvimento microbiano do queijo, e deste modo o padrão e a taxa de
maturação do queijo;

Os fermentos lácticos compreendem um grupo de microrganismos, que apesar de distintos no
plano morfológico, se caracterizam pela produção de ácido láctico, i.e., aqueles que realizam
a fermentação láctica. São bactérias Gram positivas, imóveis, asporogéneas, não pigmentadas,
sem capacidade para reduzir o nitrato nem para produzir catálise. São anaeróbias mas
aerotolerantes e quanto à temperatura óptima de crescimento, temos os mesófilos (25º-35ºC) e
os termófilos (35º-45ºC; Choisy, 1987). Existem dois sub-grupos do ponto de vista
metabólico (Choisy , 1987). Os homolácticos (estreptococos e a maioria das bactérias
lácticas) produzem apenas ácido láctico a partir da lactose na proporção molar de 1,8:1
respectivamente. Os heterolácticos (Leuconostoc e L. Fermentum) para além de produzirem
ácido láctico, também produzem dióxido de carbono, ácido acético e etanol; a proporção

8


ácido láctico:lactose é de 1:1 (consideravelmente menor que a dos homolácticos).

O nível de inoculação no queijo é cerca de 107 UFC/ml e atinge no máximo 109 UFC/ ml,
após a entrada na salmoura (ver Figura 2) a população de fermentos começa a decrescer. Os
microrganismos mortos sofrem lise e libertam as suas enzimas intracelulares para o meio
exterior sendo uma fonte apreciável destas para o desenvolvimento da cura (Walstra et al,
1999b).

Figura 2: Evolução da população de diferentes tipos de fermentos em queijo
asséptico ao longo do tempo (adaptado de Walstra et al, 1999b).

Legenda: I – início do fabrico, S – entrada na salmoura, 1-7 diferentes tipos de fermentos

2.2.5 Coagulação

Após 1h do início do enchimento é adicionado ao leite na cuba o coalho Maxiren® 600, numa
concentração de 6,5x10-5L de coalho/L de leite, mantendo-se a temperatura constante.

Este produto é uma preparação de quimosina produzida a partir de uma estirpe de levedura
láctica, a Kluyveromyces lactis (proveniente da flora natural do kefir). O produto tem estatuto
“Koscher.” A sua actividade coagulante (“força”) é superior a 600 IMCU/ml (International
Milk Clothing Units) e a preparação contém cerca de 3000mg de quimosina por litro. A
quimosina (E.C.3.4.23.4) possuí as seguintes características: peso molecular c.a. 35600;
temperatura óptima 42ºC; pH óptimo =5, estabilidade máxima a pH =5-6; concentração de

9


NaCl máxima 4%; fraca especificidade de acção; rompe as ligações implicando o
aparecimento de ácidos aminados hidrófobos (Ramet, 1987; Fox, 1999 e Maxiren, 2004). Esta
enzima é uma endopeptidase pertencente ao grupo das carboxilproteases e possuí dupla
actividade, uma acção específica sobre a caseína κ e indiferenciada sobre as restantes caseínas
(Ramet, 1987).

O processo de coagulação do queijo flamengo é misto com predominância da via enzimática
sobre a via ácida. Segundo Mietton (1991) a coagulação mista deste tipo de queijo
(enzimática dominante) caracteriza-se pelos seguintes parâmetros tecnológicos: presença de
fermentos lácticos, enzima coagulante utilizada entre os 20 a 40ml por cada 100L de leite, o
pH de coagulação está entre os 6,55 e os 6,75, a temperatura de coagulação é de 30 a 40ºC e o
tempo de coagulação demora 25 a 40min.

Estas características são o produto intermédio dos dois mecanismos de coagulação em acção:
via ácida e via enzimática, que de seguida se decrevem

a) Coagulação via ácida

Segundo Mahaut et al. (2000), devido à fermentação da lactose pelas bactérias lácticas, o pH
desce até ao ponto isoeléctrico das caseínas precipitando-as (pHi=4,6). Tal acontece dado a
descida de pH provocar a diminuição das cargas negativas da micela e por conseguinte a sua
capacidade de hidratação e de repulsão hidrostática intermicelar, assim como, provocar a
solubilização do cálcio e fósforo mineral (ver Figura 3). Estes efeitos provocam a
desestabilização, destruição, desmineralização e reorganização da estrutura micelar, à medida
que o pH se aproxima do pHi.

Figura 3: Capacidade de hidratação das caseínas (Mahaut et al, 2000).

b) Coagulação pelo via enzimática

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A coagulação enzimática decorre em três fases (Mahaut et al, 2000). Na primeira, dita de fase
enzimática, o coalho ataca a ligação fenilalanina 105-metionina 106 da caseína κ, com
formação do caseinomacropeptido (CMP) e da paracaseina. Na segunda fase, onde ocorre a
agregação das micelas desestabilizadas, decorre a pH=6,6 e 80-90% da caseína κ está
hidrolizada. O CMP destaca-se da micela. Esta perde o seu carácter hidrófilo e observam-se o
aparecimento de ligações de Van der Waals entre as micelas modificadas. Na terceira fase, ou
fase de intensificação das ligações, as micelas agregadas reestruturam-se devido ao
estabelecimento de ligações mais fortes entre as paracaseínas, e.g. pontes fosfocálcicas e
sulfídricas.

Na tabela abaixo estão, em suma, as tendências de evolução das características dos coágulos
mistos:

Tabela 4: Características dos coágulos no início do escoamento em função do tipo
de coagulação (adaptado de Weber, 1987).
Tipo de coagulação
carácteres do coágulo via enzimática via ácida mista1
pH 6,7-6,5 <4,5 c
Estrutura micelar modificada destruída d
Mineralização (Ca ligado à caseína) + - d
Firmeza - + c
Friabilidade - + c
Elasticidade + - d
Permeabilidade - + c
Contractibilidade + - d
Tensão + - d
Aptidão ao escoamento espontâneo - + c
Aptidão aos tratamentos mecânicos + - d
Aptidão à evaporação - + c
Humidade da coalhada escorrida - + c
Coesão da coalhada escorrida + - d
Legenda: + carácter forte, - carácter fraco, c carácter crescente, d carácter decrescente; 1 sentido da evolução de
um coágulo enzimático para uma coalhada ácida.

2.2.6 Corte, Agitação e Cozedura

Decorridos 30min, após a adição do coalho segue-se o corte da coalhada (o tempo de corte
deverá ser cerca de 2 a 3 vezes o tempo de coagulação; Mahaut et al, 2000). A velocidade e o
ritmo de agitação são programados na cuba de forma a se obterem grãos do tamanho de bagos
de ervilha (aproximadamente 5mm de diâmetro). O gel é cortado de forma a se aumentar a
superfície específica deste para facilitar a transferência de soro e de outros elementos (e.g.
CMP, cálcio e fósforo mineral) para o meio envolvente (Mahaut et al, 2000).
11


Ao fim de 15min, parte do soro é descarregado para o tanque do soro, é o 1º dessoramento da
massa, sendo designado internamente por 1ºsoro, para facilitar o corte e agitação. Passados
outros 15min é adicionada água de forma a elevar a temperatura da coalhada até aos 36,5º-
37ºC, regulando posteriormente a própria cuba para os 38ºC para se cozer a massa. A
temperatura da água adicionada não deverá ser superior a 60ºC assim como a temperatura de
cozedura não deverá exceder no máximo os 40ºC, para não afectar o crescimento dos
fermentos nem provocar um cozimento excessivo da coalhada; Walstra et al, 1999b.

O aumento da temperatura durante a cozedura visa reduzir a viscosidade do soro e reforçar as
ligações hidrofóbicas do interior do grão (promovendo a contracção deste e consequente
expulsão do soro do seu interior; Mahaut et al, 2000), para além de promover a actuação dos
fermentos e correspondente abaixamento de pH. Por outro lado é realizada com a adição de
água dado se pretender com esta operação não só favorecer a sinérese e a desidratação do
grão, mas também a deslactossagem (dado o gradiente de lactose ser maior com a água do que
com o soro, o que facilita o deslocamento desta para a água). Pretende-se assim regular o teor
de água do queijo e ajustar-se o pH. Com efeito, quanto mais elevado for o teor de água no
queijo, menor o rácio lactose/substâncias tamponantes e daí menor o pH final – dado que,
idealmente toda a lactose se converte em ácido láctico. Assim um controlo independente do
teor de água e do pH no queijo pode ser obtido pela adição de água (Walstra et al, 1999b).

A cozedura da coalhada decorre por mais 60min em agitação não contínua (cuja programação
pode ser automática ou manual, se o queijeiro achar necessidade), após a qual parte do soro é
bombeado para a pré-prensa enformadora (modelo MKT), para que reduzir o choque da
massa com o tapete~e a formação de olhos mecânicos (dado que ao cair num líquido não se
verifica a formação de bolsas de ar que conduziriam à formação de olhos mecânicos).

Estas três etapas visam acelerar o processo de sinérese, promover a transferência de calor,
regular o teor de água e o pH da coalhada.

a) Sinérese

A sinérese ou esgotamento ocorre quando se verifica uma expulsão do soro do queijo devido à
contracção do coágulo. Começa durante a coagulação e continua até à 1ª semana de cura, a
perda de água cessa aquando do empacotamento do produto (o filme é permeável aos gases
mas não à água).

Os factores de esgotamento (Weber, 1987) podem ser directos, aqueles que entram em acção

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após a formação do coágulo (são exclusivamente de natureza física, e.g. intensidade de corte);
e indirectos, os responsáveis pela coagulação (e.g. o coalho e o ácido láctico) e factores
intrínsecos ao leite, provenientes do seu manuseamento e transformações até chegar à
queijaria (e.g. pasteurizações, carga microbiana inicial).

2.2.7 Pré-prensagem e Encinchamento

A restante massa e soro são posteriormente descarregados para a MKT onde se dá inicio ao 2º
dessoramento, esta fase demora cerca de 15min.

A partir desta fase e até à entrada na salmoura já não é possível ajustar a temperatura da
massa, sendo esta a resultante do equilíbrio com a temperatura ambiente.

A massa é pré-prensada e dessorada, demorando outros 15min. Posteriormente dá-se o
esvaziamento da MKT e o enchimento automático dos moldes, que levam pelo menos 30min
a terminar.

2.2.8 Prensagem e “Holding”

Após o enchimento, os moldes são levados a prensar durante uma hora. Nesta etapa,
sequencialmente, vão ocorrer três fenómenos: expulsão do soro e do ar da massa, moldagem
da massa à forma do molde (e.g. barra, prato, bola) e formação de textura (através da fusão
dos grãos). Aos quais se podem associar as variações de pressão utilizadas: 10min a 70g/cm 2,
20min a 125g/cm2 e 30min a 260g/cm2.

Depois da prensagem, os moldes são levados para o “holding” (tapetes de transporte
existentes entre as prensas e a salmoura) onde o queijo é retido até se atingir pH 5,5±0.3 (em
geral ao fim de 50-60min), à temperatura ambiente.

2.2.9 Salga

A entrada do queijo na salmoura ocorre sensivelmente após 6h desde o começo da
pasteurização, permanecendo nesta durante as 18h seguintes. A salmoura está a 11ºC e com
18º Baumé de concentração de sal.

Segundo Walstra et al (1999b), a salmoura serve em primeiro lugar para aumentar o teor de
sal do queijo, depois para o arrefecer abaixo dos 15ºC (parando a sinérese e diminuíndo a
actividade microbiológica). Durante a salmoura a actividade dos fermentos é diminuída ou até
mesmo cessada na massa devido quer à baixa temperatura da salmoura quer pelo aumento da
13


concentração de sal quer ainda pela acção conjunta destes dois factores (ver Figura 2). A
salmoura atribui também uma certa rigidez, devido ao aumento da concentração em sal.
Ocorrem perdas de água e de matéria solúvel.

O sal adicionado na salmoura desempenha as seguintes funções (Hardy, 1987): completa a
sinérese e modifica a capacidade de hidratação das proteínas, intervindo na formação da
casca; actua ao nível do aw, influenciando quer a actividade dos microrganismos quer a das
enzimas; atribuí gosto ao queijo, para além de favorecer ou mascarar as características
sensoriais de determinadas substâncias.

2.2.10 Cura

À saída da salga o queijo é submetido a um tratamento antifúngico, à base de natamicina, e
colocado a secar em estantes a 10-12ºC com humidade relativa de 80-85%.

Ao fim de ±1 semana após a produção, o queijo apresenta-se relativamente seco e é embalado
em vácuo (saco retráctil para queijo inteiro e filme termoformável para queijo aos quartos),
pesado, etiquetado e rotulado. Assim pretende-se que durante a 1ª semana de cura a superfície
do queijo seque para que a operação de embalagem se faça de modo mais eficiente (a
máquina de embalar por vácuo funciona retirando a humidade superficial do produto, daí ser
mais eficiente se a superfície do queijo estiver seca). A desidratação excessiva é depois
compensada pela migração da água do interior da pasta.

Posteriormente é colocado na câmara de conservação a 6ºC, onde fica até à expedição, em
geral no prazo de uma semana, ou seja, a expedição faz-se no mínimo após duas semanas do
fabrico do lote. Não esquecer que para o tempo de cura total há a considerar o tempo de
transporte e de armazenagem nos retalhistas antes de chegar ao consumidor final, sendo este
perto de quatro semanas em média.

Durante a cura ou maturação importantes alterações ocorrem (Walstra et al, 1999b). A
estrutura e a composição tornam-se mais uniformes devido à consolidação das fusões dos
grãos de coalhada e redução dos gradientes de teor de água, de pH e de sal. O queijo perde
água por evaporação, continuação da sinérese (em especial na casca) e acção proteolítica dos
diferentes sistemas enzimáticos presentes (que reduzem a capacidade de hidratação das
proteínas). A maturação implica a quebra da malha de paracaseína, inicialmente por acção
proteolítica do coalho, acompanhada pelos os fermentos e em menor extensão pelas enzimas
do leite (Walstra et al, 1999b). O que causa a subida do pH (formação de grupos alcalinos

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pela proteólise, degradação do ácido láctico) e aumento da plasticidade. Verifica-se a
formação de olhos, devido à fermentação do ácido cítrico pelos fermentos (Walstra et al,
1999b). Ocorre também alguma lipólise com formação, no caso do Gouda, de 6±0,5 Meq. de
Ácido Gordo por 100g de Matéria Gorda (Mahaut et al, 2000).

Por fim é durante a maturação que a maior parte dos compostos do flavour são produzidos e
que o queijo adquire as características reológicas finais.

As enzimas, os grandes agentes da cura, podem ter várias origens: do próprio leite, do coalho,
dos fermentos e da flora endógena (Choisy et al, 1987).

a) Coalho

As quantidades de coalho retidas nas coalhadas variam de queijo para queijo, sendo que foi
calculado para o Gouda o equivalente a 230-300μl de coalho por quilo de queijo (i.e., 10-15%
da quantidade fornecida inicialmente). Note-se, porém, que quanto mais baixo for o pH maior
é a quantidade de coalho retido (e.g. para o Gouda com pH 6,38-6,56 a quantidade de coalho é
de 280-300 μl). Por outro lado são sensíveis à temperatura da cozedura, para as temperaturas
35,5º-38º os conteúdos de coalho são respectivamente de 350 e 230 μl/kg (Choisy et al,1987).
De acordo com Walstra et al (1999b), a taxa de acidificação, o pH inicial dos queijos e a
composição do leite são igualmente de grande importância.

A quimosina, para além da sua acção específica sobre a caseína κ (actua na ligação), actua
rapidamente na degradação da caseína α s1 (80% hidrolisada num mês). A β-caseína é
degradada mais lentamente (50% em seis meses). Esta enzima é responsável portanto pela
formação de grande parte do azoto solúvel e de péptidos de altos e baixos pesos moleculares;
a quantidade de aminoácidos formados é baixa (Walstra et al, 1999b).

b) Enzimas do Leite

A actividade proteolítica das enzimas do leite é realizada por duas enzimas, principalmente,
sobre as micelas caseínicas (Choisy et al, 1987). A plasmina (pH óptimo=8, relativamente
termorresistente) pertence ao grupo das serina proteases e está na origem da formação das
caseínas γ e da protease peptona, pela sua acção na degradação da caseína β. A protease ácida
(pH óptimo=4, menos termorresistente que a anterior); actua sobretudo sobre a caseína α s.

A actividade destas enzimas no leite é apreciável, sendo a sua acção durante a cura bem
evidente. Visser (1977) na fabricação de Gouda via asséptica, após 6 meses de cura, estimou a

15


contribuição destas enzimas em 12% da proteólise de um queijo “normal”.

A actividade lipolítica das enzimas do leite é desprezável dado serem pouco termorresistentes
(Choisy et al, 1987).

c) Fermentos e Flora Endógena

Os microgranismos e as suas enzimas pertencem a quatro grandes grupos (Choisy et al,
1987):
A – as proteolíticas (E.C.3.4.) – divididas em dois subgrupos: as endopeptidases, que
hidrolizam as proteínas libertando peptídeos, e as exopeptidases (carboxipepetidases,
dipeptidases e aminopeptidases), que fraccionam os peptídeos em ácidos aminados;
B – as lipases (E.C.3.1.1.) – que transformam os triglicéridos em ácidos gordos e
glicéridos parciais;
C – os sistemas activos sobre os ácidos aminados (descarboxilase, desaminase,
transaminase, dimetiolase), que decompõem ou modificam os aminoácidos libertados pelas
exopeptidases;
D – os sistemas activos sobre os ácidos gordos e/ou seus derivados (desidrogenases,
descarboxilases), que estão na origem da formação dos ácidos β-cetónicos, das metilcetonas e
dos álcoois secundários.
Os microrganismos são também os principais responsáveis pela degradação dos hidratos de
carbono presentes no leite, sendo estes a sua principal fonte de energia. De seguida se
apresentam as vias metabólicas da degradação do citrato e da lactose (os principais açúcares
do leite):
Citrato

Oxalo- Acetato
Lactose
acetato

CO2

Ácido Láctico Piruvato
CO2

TPP Acetaldeído-TPP
CoA Piruvato

NADH Acetil-CoA
NAD+ Ácido α-Acetoláctico
P
CoA TPP
CO2
CoA CoA
Acetaldeído Acetil-P Diacetilo Acetona

NADH ADP
NADH NAD+

NAD+
ATP
Etanol Acetato

Figura 4: Metabolismo do piruvato e do citrato nas bactérias lácticas (adaptado de
Choisy, 1987).

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Via Homoláctica
Via Heteroláctica

Lactose Lactose

Membrana

? ?

Glucose – 6 - P Galactose – 6 - P Glucose – 6 - P

Frutose – 6 - P Tagatose – 6 - P 6-Fosfogluconato
ATP
ATP NAD+

NADH
ADP
ADP
Frutose-1,6-DiP Tagatose–1,6-DiP Ribose-5-P CO2

Dihidroxiacetona-P Gliceraldeído –3-P Acetil Acetato
NAD+ Pi CoASH
NADH Pi

1,3-Difosfoglicerato Acetil-CoA
ADP NADH

NAD+ CoASH
ATP

3-Fosfoglicerato Acetaldeído
NADH

2-Fosfoglicerato NAD+

Fosfo-enol-
Etanol
piruvato
ADP

ATP

Piruvato
NADH

NAD+

Ácido Láctico

Figura 5: Catabolismo da lactose nas bactérias lácticas (adaptado de Choisy, 1987).

17

I Parte: Notas de Fabrico

3 Notas de Fabrico:

3.1 Fermentos Utilizados no Processo Actual

Existem no mercado três tipos de fermentos: O – fermentos homolácticos (L. ssp lactis e L.
ssp cremoris); L – fermentos heterolácticos com Leuconostoc sp; D – fermentos
heterolácticos com L. diacetylactis. Consoante se tratem de estirpes mesófilas ou termófilas
são do tipo M e T, respectivamente.

No processo de fabrico actual utilizam-se dois tipos de fermentos: os aromáticos e os
acidificantes. Pretende-se que tenham actividade acidificante (para facilitar a coagulação, a
sinérese e a deslactossagem), aromática (desenvolvimento de compostos aromáticos devido à
actividade metabólica) e controlo da flora endógena (por esgotamento da lactose e pela
competição que.exercem sobre esta).

i. Fermentos lácticos aromáticos

Os fermentos lácticos aromáticos utilizados na produção de queijo flamengo barra são uma
mistura das seguintes espécies: Lactococcus lactis ssp lactis, Lactococcus lactis ssp cremoris,
Lactococcus lactis ssp lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc sp.

Os fermentos aromáticos utilizados neste queijo são constituídos por uma mistura de 80-87%
tipo O e de 13-20% tipo LD, ambos mesófilos e na forma liofilizada. Apresentam as seguintes
curvas de acidificação:

Figura 6: Gráfico das curvas de acidificacção do fermento aromático (2 unidades/1000L
de leite meio gordo reconstituído a 9,5%; adaptado DSM, 2004).

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ii. Fermentos lácticos acidificantes

Os fermentos lácticos acidificantes utilizados na produção de queijo flamengo barra são uma
mistura das seguintes espécies: Lactococcus lactis ssp lactis e cremoris, e Streptococcus
thermophilus. A mistura de fermentos acidificantes utilizada é composta por uma mistura de
fermentos homolácticos com 30-40% de termófilos e de 60-70% de mesófilos utilizados na
forma liofilizada, com as seguintes curvas de acidificação:

Figura 7: Gráfico das curvas de acidificacção do fermento acidificante (2
unidades/1000L de leite meio gordo reconstituído a 9,5%; adaptado DSM, 2004).

Sobrepondo as duas figuras anteriores teremos o seguinte resultado (a construção deste
gráfico será abordada novamente nos resultados):

Figura 8: Sobreposição das curvas de acidificação dos fermentos ácido e aromáticos a
diferentes temperaturasde incubação (2 unidades/1000l de leite meio gordo reconstituído
a 9,5%; adaptado de DSM, 2004).

De seguida apresentam-se duas tabelas com as características metabólicas das estirpes

19


utilizadas nos fermentos segundo o seu género:

Tabela 5: Principais características dos Streptococcaceae dos fermentos (adaptado de
Choisy, 1987).
Streptococcus Streptococcus Streptococcus Streptococcus Leuconostoc
lactis cremoris diacetylactis thermophilus cemoris
Modo de fermentação Homo homo homo homo Homo
10ºC + + + - +
Cultura a 39ºC + - ± + -
45ºC - - - + -
Resistência 30’ a 60ºC - - - + -
Crescimento 2% + + + - +
em presença 4% + - + - -
de NaCl 6,50% - - - - -
hidrólise da arginina + - + - -
Glucose + + + + +
Galactose + + + - ±
fermentados
Açúcares

Lactose + + + + +
Sacarose ± - ± + -
Maltose + - + ± ±
Pentoses ± - ± ± -
Manitol ± - ± - -
Fermentação do
citrato (em presença - - + - +
do açúcar)
GC% 39/40 39/40 39/40 40 39/42

Tabela 6: Principais características dos Lactobacillaceae dos fermentos (adaptado de
Choisy, 1987).
Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus
bulgaricus lactis helveticus fermentum
Modo de fermentação homo homo homo hetero
15ºC - - - -
cultura a:
45ºC + + + +
resistência 30' a 60ºC - - - -
crescimento 2% - + - +
em presença
de NaCl: 4% - - - +
hidrólise da arginina - - - -
Glucose + + + +
Galactose + + + +
fermentados:
Açúcares

Lactose + + + +
Sacarose - + - +
Maltose - + ± +
Pentoses - - - -
Manitol - - - -
GC% 50 50 39 53

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a) Ensaios de coagulação

A influência dos fermentos na coagulação foi avaliada através de ensaios de coagulação
realizados no Optigraph (Ysebaert, 2000). Este aparelho mede a interferência, no sinal óptico
no Infra-Vermelho próximo, causada pela alteração da estrutura das micelas de caseína
durante a coagulação. Através da monitorização desse sinal são construídos os optigramas do
qual se extraem os seguintes indicadores R – tempo de coagulação (minutos), e parâmetros da
consistência do gel [AR – intensidade do sinal passado 2R (volt), A2R – intensidade do sinal
após 3R (volt), A20 e A40 – intensidade do sinal pós 20 e 40 minutos respectivamente (volt) e
A30 – intensidade do sinal após 30 minutos (cm)].

3.2 pH e Teor de Humidade

A alteração do pH após o dia de fabrico deve-se à presença de ácido láctico e à presença de
substâncias tampão. O primeiro é produzido a partir da lactose (devido sobretudo à actividade
dos fermentos), enquanto que, as segundas são os complexos Ca-fosfato e Ca-caseína, e sub-
produtos da acção proteolítica e lipolítica do coalho e dos microrganismos (Walstra et al,
1999b).

As características que influenciam o pH são, segundo Walstra et al (1999b), a quantidade de
lactose no soro (ao invés do rácio lactose/caseína no leite) e a quantidade de fosfato de cálcio
nas micelas de caseína (que vai variar a capacidade tampão da coalhada).

O melhor processo para se controlar o pH é por lavagem (Walstra et al, 1999b). De facto, ao
lavar-se a coalhada promove-se a difusão da lactose para o soro e assim diminuições menores
do pH final da massa.

O pH do queijo é decisivo na selecção da flora do leite e do queijo (Choisy et al, 1987a). No
final do esgotamento, as coalhadas deverão possuir um pH inferior a 5,5 (devido à
fermentação láctica, à deslactossagem e à presença de substâncias tampão), sob pena, do
queijo ficar contaminado por flora bacteriana prejudicial e da degradação enzimática. Porém
não deverá ser em excesso para não se impedir as reacções químicas e bioquímicas que estão
na origem do amolecimento da pasta (e.g. interacções proteína-minerais, proteína-água e
reacções de proteólise).

Segundo Nath (1993), o pH dos queijos flamengos deverá ser entre 5,7 e 5,9 após 4h, entre
5,3 e 5,5 passadas 5,5h e ao fim de 24h entre 5,1 e 5,2.

21


Na tabela seguinte estão representadas algumas variáveis de produção e a forma como estas
evoluem consoante a evolução dos diferentes parâmetros de produção:

Tabela 7: Quadro representativo das alterações que ocorrem durante as primeiras fases
da produção do queijo (adaptado de Walstra et al, 1999b).

Legenda: 1 – em queijo isento de gordura;

3.3 Interacções na Flora Queijeira

Os fermentos ao partilharem o mesmo “habitat” vão estabelecer relações biológicas entre si e
a flora presente no queijo (endógena e contaminante), havendo relações mais positivas e
outras menos (Choisy et al, 1987b):

Fenómenos de estimulação - A produção de péptidos, de peso molecular baixo (1000-1500
Daltons) por micrococos caseolíticos, favorece os estreptococos termófilos; as
aminopeptidases, presentes nos extractos solúveis de culturas de lactobacilos, favorece os
estreptococos termófilos.

Fenómenos de inibição - Produção de bacteriocinas (e.g. a nisina é produzida por certas
estirpes de Streptococcus lactis) activas sobre numerosas bactérias Gram positivas, assim
como nos esporos de Streptococcus cremoris; produção de pequenas quantidades no meio de

22


peróxido de hidrogénio, cuja actuação é reforçada pelo sistema lactoperoxidase-tiocianato, ou
por péptidos ricos em aminoácidos aromáticos (e.g. tirosina e triptofano); actuação do ácido
láctico ao nível do pH e como bacteriostático.

3.4 Bactofugação

Uma operação também realizada mas que não se encontra presente nesta indústria é a
bactofugação. Esta operação consiste na possibilidade de através da força centrífuga separar
em leite aquecido os microrganismos. existem várias aplicações desta tecnologia na indústria
de laticínios mas é aplicada às queijarias onde se encontra mais amplamente difundida por
permitir a eliminação dos esporos (com eficácias até 98,7%) do Clostridiumn tyrobutyricum,
responsável pelo flato tardio (Bergère, 1997). Como se pode esperar o interesse da aplicação
desta operação neste fabrico prende-se sobretudo com a diminuição do risco de contaminação
do queijo por esporulados.

3.5 Propriedades organolépticas e reológicas do queijo

a) Flavour

Os sistemas enzimáticos presentes na cura (enunciados em 2.2.10 Cura) são responsáveis pela
produção dos seguintes compostos de flavour (Dumont et Adda, 1979), a partir de:
a) Os queijos curados contêm Bioconversão da lactose, dos ácidos láctico e cítrico: ácidos
(láctico, acético, propiónico, butírico e fórmico); compostos carbonilados como o
acetaldeído, diacetil, acetoína e acetona); álcoois (2-3-butanodiol); ésteres etílicos (acetato
de propilo, éster butírico);
b) Lipólise e catabolismo dos ácidos gordos: ácidos gordos livres (butírico, capriónico e
caprílico); metilcetonas (2 pentanona, 2 heptanona e 2 nonanona); álcoois secundários (2
pentanol, 2 heptanol e 2 nonanol); lactones (δ-decalactone, δ-dodecalactone, γ-
dodecalactone); derivados de 18:2 e 18:3 (1-octeno-3-ol, 1-octeno-3-ona; 1,5-octadieno-3-ol
e 1,5-octadieno-3-ona) e ésteres;
c) Degradação das proteínas e dos aminoácidos: aminoácidos, aminas, amoníaco, ácidos
voláteis (acético, propriónico, isobutírico, isocapriónico e 2 e 3 metilbutírico); álcoois (metil-
3-butanol e feniletanol); compostos sulfurosos (metanotiol, dissulfureto dimetilo,
trissulfureto dimetilo e tioacetato de metilo); compostos aromáticos (fenol, indol e crésol) e
pirazinas (2,5-dimetil–pirazina; 2-metoxi–isopropiol e 2-metoxi–pirazina). A paracaseína

23


não tem sabor, mas os seus sub-produtos têm sabores característicos, e.g. os péptidos podem
ser amargos e muitos aminoácidos têm sabores amargos, doces, etc.

numerosos compostos voláteis (Walstra et al, 1999b) em pequenas quantidades fruto de
degradações dos aminoácidos, e.g. NH3, grupos aminas, H2S, ácido fenilacético. A libertação
desses mesmos compostos é afectada pela consistência (dependente da taxa de degradação
proteolítica). O dióxido de carbono embora inodor, pode influenciar o flavour ao contribuir
para arrastar moléculas de flavour aquando da sua libertação. O NaCl acentua o flavour. Os
ácidos gordos livres tornam o queijo picante, porventura também podem dar sabor a ranço se
forem os compostos de flavour predominantes no queijo.

A proteólise é favorecida por temperaturas elevadas, pH altos, a w elevados e baixas
concentrações em NaCl.

b) Textura

As condições iniciais da coagulação determinam o grau de agregação da caseína. A estrutura
básica da malha caseínica é modificada durante a produção de queijo pela quantidade de ácido
láctico formado pelas bactérias lácticas que altera a quantidade de cálcio nas caseínas (a
relação Ca-sólidos não gordos é característica para cada tipo de queijo). Durante a produção a
coalhada é cortada várias vezes, pré-prensada, enformada e prensada. Os grãos da coalhada
tornam-se mais ou menos distorcidos, consoante os diversos procedimentos utilizados, donde
que esta estrutura grosseira impõe um conjunto de propriedades reológicas à malha caseínica,
gordura e salmoura. Desta forma, existe uma grande variedade de possibilidades de falhas e
fraquezas que poderão afectar o comportamento do queijo. por fim a matriz caseínica é
modificada pela extensão da proteólise durante a cura (Prentice et al, 1993).

Walstra et al (1999b) enunciou os factores seguintes que afectam a textura: teor de água,
extensão da proteólise, pH, concentração en NaCl, teor em gordura, e respectiva distribuição
não homogénea dos mesmos no queijo. As propriedades reológicas do gele variam consoante
as condições da coagulação (quantidade de enzimas coagulantes, pH, temperatura, velocidade
de acidificação) e das características originais do leite (Noel et al, 1987). As propriedades da
matriz caseínica são modificadas pela presença de glóbulos de gordura, salmoura, pequenos
buracos mecânicos ou microbiológicos, fracturas e ligações entre os grãos da coalhada. A
água age como plastificante. A caseína forma o esqueleto rígido preenchido pela gordura,
bolsas de água (com salmoura e soro) e ar. O estado da água no queijo é principalmente livre

24


com sais dissolvidos e em menor extensão ligada (Prentice et al, 1993)

Segundo Chen et al, 1987, os parâmetros acima descritos podem ser ordenados por ordem
decrescente de importância pela seguinte ordem:

Teor em proteínas> teor em sal> teor em água> pH> teor em matéria gorda.

Vários autores corroboram esta sequência, observando-se um máximo de firmeza a meio da
cura. Tal deve-se provavelmente ao efeito de dois mecanismos antagónicos: a desidratação
superficial e a proteólise (Adda, 1987).

Os resultados do teste de perfil de textura são apresentados por meio gráfico (texturograma)
onde se observa a força e o tempo a que o material foi sujeito pela penetração da sonda.
Através do texturograma (Figura 9) – podem-se determinar diferentes parâmetros
directamente (dureza, fracturabilidade, e adesividade) e / ou indirectamente (coesividade,
elasticidade, mastigabilidade, espalhabilidade, gomosidade).

Figura 9: Representação esquemática do perfil de TPA (adaptado de Sousa, 1995)
Legenda: F – Fracturabilidade; D – Dureza; A2/A1 – Coesividade; A3 – Adesividade; CE/AB – Elasticidade;
Gomosidade=Dureza*Coesividade; Masticabilidade=Gomosidade*Elasticidade

O impacto na textura do queijo da taxa de acidificação deve-se à desmineralização das
caseínas e à maior vulnerabilidade das caseínas desmineralizadas à proteólise e/ou à maior
retenção de coalho devido ao menor pH (Law et al,1993).

As diferenças de textura nos queijos individualmente podem ser significativas consoante o
queijo tiver casca, a forma como foi virado durante a cura, o teor de humidade e sua
distribuição, actividade proteolítica. Em testes de compressão variações na ordem dos 10-25%
são comuns, nos testes por penetrometria as diferenças poderão ser da ordem dos 20-30%
(dado a sonda actuar de forma muito localizada, i.e., maior a susceptibilidade às variações
internas). Variações entre lotes podem ser grandes, donde que as medidas reológicas não

25


distinguem tão bem as diferenças como as medidas sensoriais (Prentice et al, 1993).

c) Análise sensorial

A análise sensorial utiliza os órgãos dos sentidos como instrumentos de avaliação de
determinados atributos dos alimentos (Partidario e Bivar, 1989), tais como: aparência
(conjunto das propriedades visuais internas e/ou externas, e.g. forma, aspecto, cor, etc.),
consistência (sensações causadas pela principalmente pelos sensores do tacto, e.g. “toque” na
pele e esforço dos músculos da boca), “flavour” (combinação do gosto, cheiro, e tacto na
boca, nariz e palato) e som (não relevante no queijo).

A textura, o sabor e o aroma são dependentes da composição (teor de água, conteúdo em
proteína, matéria gorda e sais minerais), do pH da coalhada e das condições de cura; e
indirectamente com a natureza, intensidade do trabalho mecânico, do pH a que este ocorre e
da taxa de sinérese (Adda, 1987).

Na tabela abaixo estão indicados os métodos mais utilizados em análise sensorial e o
tratamento estatístico respectivo:

Tabela 8: Diferentes métodos, testes e análises estatísticas utilizadas em análise
sensorial (adaptado de Partidario e Bivar, 1989).
Classificação dos Tipos de testes Análise dos Resultados
Métodos
Afectivos Amostra simples ANOVA (análise de variância)
Comparação Par Distribuição binomial
Ordenação ANOVA ou análise de ordenação
Hedónico ANOVA ou análise de ordenação
Analíticos: Comparação Par Distribuição Binomial
Descriminativos Duo Trio Distribuição Binomial
-diferenciais Triangular Distribuição binomial
Classificação ANOVA ou análise de ordenação
Escalar ANOVA ou análise de ordenação
Descriminativos Limiar Análise sequencial
-sensitivos Diluição Análise sequencial
Descritivos Amostra simples ANOVA
Escalar ANOVA ou análise de ordenação
Pefil de textura Representação gráfica
Perfil de “flavour” Representação gráfica
Q.D.A. ANOVA
(análise descritiva Análise factorial
quantitativa) Análise de regressão

26

II Parte: Delineamento Experimental

II Parte

1 Delineamento Experimental

O objectivo deste trabalho era conhecer e caracterizar, dentro do possível, a
actividade/influência dos fermentos na produção de queijo Flamengo tipo barra, com vista a
sua utilização optimal.

No cômputo geral a parte experimental deste trabalho identifica-se com o seguinte
fluxograma:
 Caracterização do processo
 Caracterização do processo de produção actual:
a) Escolha das variáveis de processo;
b) Avaliação das características microbiológicas e físico-
químicas da matéria-prima;
c) Curvas de pH, acidez e teor de humidade do leite ao queijo;
d) Curvas de temperatura de processo.
– Escolha dos pontos a testar:
a) Matriz dos custos relativos das combinações de fermento.
 Hipóteses
 Influência na coagulação:
a) Curvas de pH e acidez à escala laboratorial;
b) Curvas de coagulação.
 Efeito no controlo da flora endógena e contaminante:
a) Contagens microbiológicas no leite crú e termizado.
 Influência nas propriedades organolépticas e reológicas:
a) Provas de ordenação;
b) Testes de perfil de textura.
 Resultados
 Obtenção dos dados das observações e experiências efectuadas;
 Tratamento dos dados com EXCEL, CASIO CFX-9850GB e
STATISTICA 5.0
 Discussão / Conclusão

Figura 10: Fluxograma do delineamento experimental utilizado.

27

II Parte: Metodologia

2 Metodologia

Para melhor se poder quantificar e avaliar os efeitos do fermento realizaram-se as seguintes
experiências (ver também Figura 10):

 Levantamento da tecnologia – conhecer o processo de fabrico e avaliar a priori
as principais condicionantes da actividade dos fermentos no próprio fabrico, através
da observação e caracterização do fabrico e da monitorização de alguns parâmetros
de referência: binómio tempo/temperatura, pH, acidez, teor de humidade, composição
química e contagens microbiológicas.

 Evolução da coagulação – realização de curvas de coagulação, de pH e de
acidez para avaliação do efeito da variação das combinações de fermento e dos
tempos de pré-maturação utilizados na evolução das características da coagulação.

 Avaliação das propriedades reológicas – escolheu-se o teste de perfil de
textura por ser aquele cujos resultados mais se relacionam com a análise sensorial
podendo os valores obtidos serem relacionados com o seu desempenho sensorial.

 Avaliação das propriedades sensoriais – realizaram-se provas hedónicas de
ordenação. O objectivo destas provas seria a ordenação das cinco amostras pela
ordem de preferência pessoal do consumidor, tendo sido deixado propositadamente
ao seu critério os parâmetros de selecção para assim se simular melhor os critérios
que o conjunto dos provadores do painel seleccionaria no seu acto de consumo.

As experiências realizadas recorreram por vezes a metodologias semelhantes entre si.

Todas as amostragens e experiências se processaram conforme as seguintes normas: NP 459
(1985), NP 4146; NP 1829; NP 2079 e NP 3005.

2.1 Caracterização do Processo

Para a caracterização do processo estableceram-se os seguintes pontos de controlo e análises
respectivas no fluxograma de fabrico, como se pode constar pela figura infra apresentada:

28


- Leite pH, acidez,
crú microbiologia e
composição físico- 2º dessoramento /
química Pré-prensagem

165' 2ºSoro pH, acidez,
Recepção /
tratamento do leite pH, acidez,
pH, acidez, 180' Massa humidade
Leite microbiologia e
- termizado composição físico- Encinchamento
Armazenagem / química
Preparação Prensagem

Leite 200' Queijo pH, humidade
0
pH, acidez, pre-holding
pasteurizado

Pré-maturação Espera/Holding

50-
pH, acidez, Queijo
60'
Leite fermentado 360' pH, humidade
microbiologia 0s prensado
Coagulação Salmoura

Coalhada Queijo não- pH, humidade
1s
curado

Corte Cura

1º dessoramento Embalamento
Armazenagem/
105' 1ºSoro pH, acidez, 2s Expedição
pH, acidez, humidade,
Agitação / Cozedura Produto composição química
final

Figura 11: Pontos de amostragem e análises respectivas no fluxograma de processo.
Legenda: nos círculos estão indicados os tempos de amostragem, considerando o zero a partir do momento em
que o leite entra na cuba (leite pasteurizado), os quadrados são referentes às etapas de fabrico, os losangos são os
produtos sujeitos a análise e os documentos, as observações a realizar.

Abaixo descrevem-se as metodologias seguidas para cada tipo de determinação. Sempre que
foi possível utilizaram-se dados disponibilizados pela UNILEITE relativos a fabricos
anteriores para as mesmas condições de fabrico.

2.2 Análises Físico-Químicas

a) pH e Acidez

A determinação do pH das amostras efectuaram-se através da medição por pontenciometria
das amostras. O potenciómetro utilizado na UNILEITE era da Hanna Instruments, modelo HI
9025, e no ISA era Metrohm.

A acidez foi determinada nos leites e no soro conforme a NP 470 (1983).

29


b) Composição Química

Foi usado o Milko-Scan (133B) para a determinação do Teor em Proteína e Matéria Gorda
baseado na absorção de radiação na gama do Infra-Vermelho. O teor butiroso dos queijos foi
determinado conforme a Norma Portuguesa NP-469 (1983).

c) Teor de Humidade e Temperatura

A determinação do Teor de Humidade do queijo foi efectuada pelo método expedito de
secagem (método interno) através do aparelho Sartorius, modelo MA (Moisture Analyser) 30
à temperatura de 135º C, sem limite de tempo.

A curva de temperatura de processo foi elaborada com os dados fornecidos em UNILEITE
(2001).

2.3 Análises Microbiológicas

As contagens microbiológicas de mesófilos aeróbios totais e aeróbios facultativos e
microaerófilos foram realizadas num aparelho de contagens rápidas Don Whitley Scientific
Modelo - Rabit version 5.00 May 2003, à temperatura de 30ºC

2.4 Matriz de custo vs. fermento

Foram calculados os custos das diferentes combinações de fermentos em relação ao custo
actual, formando-se assim um índice de custo onde 0% corresponde à não utilização de
fermentos e 100% ao custo da combinação actualmente utilizada (ver Tabela 19 nos Anexos).

2.5 Ensaios de Coagulação

O ensaio de coagulação foi realizado no Optigraph. Este aparelho permite realizar até dez
análises em simultâneo, em cada análise efectuaram-se três repetições de três combinações
diferentes.. Foram definidos dois lotes de fermentos, com três combinações por lote (em
unidades de fermento acidificante + aromático): no 1º lote foram 4+2, 6+2 e 8+2; e no 2º lote
0+0, 0+2 e 2+2. O pH inicial dos dois lotes foi ajustado a 6,5, mas a acidez inicial foi
diferente: a do 1º lote era de 20ml de NaOH por 100ml de leite e a do 2ºlote de 22,04ml
NaOH /100ml de leite. Esta análise visou essencialmente quantificar o efeito da taxa de
acidificação e respectiva influência na evolução da coagulação, donde só se ter alterado a
quantidade de fermento acidificante.

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