Na última edição abordamos os possíveis impactos na qualidade de lácteos fermentados, como o iogurte e a bebida láctea, decorrentes das recentes alterações no Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade (RTIQ) para bebidas lácteas, conforme a Portaria SDA/MAPA 1.174 de 3 de setembro de 2024, que traz padronizações e novos parâmetros para composição desses produtos e a Instrução Normativa (IN) 211 de 1 de março de 2023, que estabelece as funções tecnológicas, os limites máximos e as condições de uso para aditivos alimentares e coadjuvantes de tecnologia autorizados para uso em alimentos. Recentemente, devido às dificuldades técnicas para adequação dos novos limites, a Portaria SDA/MAPA 1.174 de 3 de setembro de 2024 que entraria em vigor em outubro de 2025 foi postergada para junho de 2026.

Nesta edição vamos compreender as implicações tecnológicas das alterações regulatórias entendendo os fatores que contribuem para a formação da rede proteica, bem como os mecanismos que podem ser utilizados para bioproteção.

Já as proteínas do soro, representadas pelas frações β-lactoglobulina, α-lactoalbumina, albumina do soro e imunoglobulinas, não se precipitam em seu ponto isoelétrico. Em vez disso, são desnaturadas principalmente pelo calor, como ocorre durante o tratamento térmico aplicado na pasteurização.

No processo de fabricação de iogurtes e bebidas lácteas fermentadas, destaca-se a β-lactoglobulina, que corresponde a cerca de 54% das proteínas do soro, sendo a principal fração proteica do leite nesse grupo. A desnaturação da β-lactoglobulina tem início com o aquecimento do leite a 60°C, tornando-se quase completa quando submetida a 90°C por 5 minutos, como pode ser observado no gráfico 1, a seguir. Durante esse processo, ocorre a abertura da estrutura nativa da proteína, expondo o grupo tiol (-SH), anteriormente localizado no interior da molécula, o que permite sua interação com as micelas de caseína.

Cultivos bioprotetores FreshQ®

A fermentação é um método ancestral de preservação de alimentos utilizado até hoje. No entanto, os cultivos bioprotetores FreshQ® não apresentam propriedades de matriz fermentativa, são bactérias láticas especialmente selecionadas que, quando utilizadas na fermentação, ajudam a proteger os produtos lácteos contra a deterioração causada por bolores e leveduras, melhorando sua qualidade.

A vida útil dos produtos lácteos fermentados pode ser limitada por diferentes fatores e, às vezes, até mais de um fator ao mesmo tempo, como:

• A deterioração fúngica pode tornar-se visível através do crescimento de bolores e pode ocorrer o estufamento das embalagens devido à formação de gás por leveduras.
• Os produtos podem apresentar alterações de sabor causadas por baixos níveis de leveduras.
• Os produtos podem tornar-se mais ácidos, o que pode levar a alterações dos parâmetros sensoriais e desestabilização da base.

FreshQ® pode contribuir para a vida útil do produto em relação a vários desses fatores, pois além da alta capacidade antifúngica contra bolores e leveduras, o impacto nos atributos sensoriais do produto e pós-acidificação são muito baixos.

O mecanismo de ação dessa linha de cultivos é pautado em biociência. A Novonesis descobriu que a competição por manganês é um mecanismo bioprotetor primário, pois se trata de um mineral limitado e presente naturalmente no leite, essencial para o crescimento de bolores e leveduras. As cepas que compõem a cultura FreshQ® contêm um transportador específico que acumula manganês intracelular em concentrações elevadas, diminuindo o substrato disponível para o crescimento dos contaminantes e protegendo naturalmente o produto.

Os cultivos podem ser aplicados tanto em formulações sem adição de conservantes, como também em combinação com sorbato de potássio, protegendo os produtos durante o tempo de vida útil mesmo com as recentes mudanças na legislação para redução deste aditivo em preparados de fruta – fator que impacta diretamente na conservação dos lácteos fermentados frescos.

A importância dos estabilizantes em bebidas lácteas fermentadas

A restrição de 1% de amido imposta pela Portaria SDA/MAPA 1.174/2024 representa um desafio tecnológico significativo, uma vez que o teor praticado pela indústria atualmente está entre 1,8% e 3% (g/100g). O amido é amplamente utilizado como estabilizante devido à sua capacidade de aumentar a viscosidade, reduzir a sinérese e conferir textura cremosa. Com essa limitação, fabricantes precisarão reformular os produtos desta categoria que possuam mais de 1% (g/100g) de amido. Além de otimizar a ação dos exopolissacarídeos (EPS), por meio de novas culturas, reformulações e/ou adequações de processo, os produtores também deverão fazer uso de tecnologias combinadas, como: gelatina, gomas, pectina ou, em casos mais extremos, aumentar o teor de proteína para manter as mesmas características reológicas e sensoriais do produto. Essas adaptações serão fundamentais para garantir a estabilidade e a aceitação, equilibrando custo, funcionalidade e conformidade regulatória.

Adequação do sorbato em preparados de frutas

A adequação do teor de sorbato em preparados de frutas é um ponto crítico para a indústria de lácteos, especialmente na produção de iogurtes e bebidas lácteas fermentadas. O sorbato de potássio atua como conservante, retardando o crescimento de mofos e leveduras, contribuindo para a estabilidade microbiológica dos produtos. Com a IN 211, o limite de sorbato nos preparados de frutas utilizados em iogurtes e bebidas lácteas foi reduzido para 1500 ppm, enquanto o limite permitido no produto final continua sendo de 300 ppm, proveniente exclusivamente do preparado de frutas.

A nova RTIQ de bebidas lácteas também começa a utilizar o princípio de transferência, não sendo mais permitida a adição direta de sorbato de potássio no produto. No entanto, para se atingir 300 ppm no produto final, seria necessário utilizar aproximadamente 20% de preparado de frutas na formulação, um percentual inviável para a maioria das indústrias devido às limitações operacionais e à complexidade do processo produtivo. Atualmente, a inclusão típica de 2% a 5% de preparado de frutas resulta em concentrações de sorbato entre 30 e 75 ppm, enquanto o USDA (2002) recomenda um mínimo de 100 ppm para garantir efeito conservante adequado.

A redução do teor de sorbato nos preparados impõe desafios à conservação microbiológica dos produtos, exigindo alternativas como o aumento da inclusão de preparado de frutas, adoção de tecnologias de processamento mais eficazes, uso de embalagens com barreiras aprimoradas ou conservantes naturais. Entre essas soluções, a bioproteção por meio de culturas fermentativas específicas, como a linha FreshQ® da Novonesis, torna-se uma opção viável, rápida e eficiente para inibir microrganismos indesejados, preservando a qualidade sensorial e a segurança dos produtos lácteos.

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Mais informações sobre bioproteção estão nas edições 137 e 156 do Ha-La Biotec, disponíveis neste site ou com nossas equipes comercial e técnica.

Principais defeitos relacionados à produtividade

No processo de produção dos queijos fatiados dois dos principais desafios são: o excesso de peso nas fatias e a falta de casca nos queijos. Esses fatores afetam diretamente a eficiência da produção, a rentabilidade e a qualidade do produto. A maciez excessiva do queijo, resultante da alteração em sua textura, é um dos principais fatores que dificultam o fatiamento preciso, aumentando a probabilidade de variações no peso das fatias e, consequentemente, o risco de sobrepeso. Esse problema impacta diretamente os processos produtivos, gerando desperdícios, retrabalho e aumento de custos, além de expor a empresa a riscos legais e comerciais, conforme os limites estabelecidos pela Portaria 248/2008 do INMETRO. O descumprimento dessas normas pode acarretar autuações, multas e danos à reputação da marca, enquanto o fornecimento de fatias acima do peso declarado reduz a margem de lucro e compromete a competitividade.

O processo de proteólise, especialmente a primária, desempenha um papel crucial nesse contexto. Durante a estabilização/maturação do queijo, ocorre a hidrólise das caseínas, particularmente das αs1 e β-caseínas, resultando na formação de peptídeos de alto peso molecular. A αs1-caseína é a fração mais suscetível à clivagem inicial e possui papel determinante na definição da textura do queijo, sendo frequentemente associada à firmeza da matriz proteica. Sua hidrólise precoce pode contribuir para uma textura mais macia mesmo em queijos mais jovens, facilitando o fatiamento antecipado. No entanto, essa aceleração do amaciamento tem um custo: processos mais rápidos de degradação podem comprometer a estabilidade da textura a longo prazo, encurtando a vida de prateleira e aumentando o risco de defeitos estruturais no produto final. Esse processo é influenciado pelas proteases naturais do leite e pela enzima coagulante utilizada. A escolha do coagulante é determinante na extensão da proteólise primária. Coagulantes com baixo índice C/P (relação entre a capacidade coagulante e a atividade proteolítica) possuem elevada atividade proteolítica, promovendo uma degradação mais intensa das proteínas durante a estabilização/maturação. Como resultado, o queijo adquire uma textura excessivamente macia e perde sua geometria original. Para minimizar a proteólise excessiva e manter a firmeza adequada do queijo, recomenda-se a utilização de coagulantes com elevado índice C/P, facilitando o fatiamento preciso e reduzindo o risco de variações no peso das fatias.

O gráfico abaixo evidencia que a amostra elaborada com o coagulante CHY-MAX® Supreme (índice C/P = 80) apresentou uma menor variabilidade no peso das fatias em comparação à amostra produzida com quimosina de primeira geração (índice C/P = 20). Essa conclusão é reforçada pela análise do coeficiente de variação (C.V.), uma métrica estatística que avalia o grau de dispersão dos dados em relação à média. Quanto menor o coeficiente de variação, maior é a uniformidade entre as amostras analisadas.

Os resultados demonstram que CHY-MAX® Supreme alcançou um coeficiente de variação de apenas 0,67, enquanto a quimosina de primeira geração apresentou um valor significativamente mais elevado, de 1,11. Em termos práticos, isso significa que o uso do CHY-MAX® Supreme proporciona fatias de queijo com pesos mais homogêneos, com uma variação aproximadamente 40% menor em comparação ao coagulante tradicional. Esses resultados evidenciam que CHY-MAX® Supreme é a escolha ideal para produtores que buscam padronização no peso das fatias, contribuindo diretamente para a consistência do produto final e para a redução de desperdícios, resultando em ganhos de eficiência e qualidade na produção.

A ausência de casca nos queijos aumenta a aderência da superfície úmida às lâminas de corte, elevando o atrito e dificultando o deslizamento durante o fatiamento. Esse efeito prejudica a obtenção de fatias uniformes e gera perda de fragmentos, chamados de “finos”, especialmente em cortes mais estreitos, devido à maior deformação e quebra das bordas, exigindo ajustes na velocidade de corte. Por isso, a formação da casca é essencial para garantir a estrutura do queijo destinado ao fatiamento. A lixiviação é um fenômeno físico-químico caracterizado pela remoção de substâncias solúveis de um sólido em contato com um líquido, sendo uma das principais causas da ausência de casca em queijos. Isso ocorre quando o cálcio da superfície migra para a salmoura devido ao desequilíbrio osmótico, enfraquecendo a matriz proteica e dificultando a formação da casca. Esse processo é mais intenso em salmouras novas, desprovidas de cálcio dissolvido, o que potencializa a perda de cálcio do queijo para a solução. A lixiviação excessiva de cálcio pode predispor o queijo à peptização, fenômeno em que as caseínas da superfície se tornam mais solúveis devido à perda de cálcio ligado, aumentando a capacidade de absorção de água e resultando em uma textura amolecida e gelatinosa.

Nos processos contínuos (hidrovias), surge a dúvida: se os primeiros queijos cedem cálcio à salmoura, não deveria haver um equilíbrio que impedisse a lixiviação nos queijos subsequentes? A resposta está no fato de que o cálcio liberado pelos queijos geralmente precipita em forma de sais insolúveis, como fosfato de cálcio (Ca₃(PO₄)₂) ou carbonato de cálcio (CaCO₃). Como esse cálcio não permanece na forma solúvel, ele não contribui para o equilíbrio iônico necessário para preservar a estrutura da superfície dos queijos. Dessa forma, o uso contínuo da salmoura sem a reposição adequada de cálcio mantém o gradiente de concentração, intensificando a lixiviação e prejudicando a formação da casca nos queijos subsequentes. Para evitar esse problema, além de adicionar cloreto de cálcio (CaCl₂) em salmouras novas, é essencial monitorar regularmente o teor de cálcio solúvel em salmouras de uso contínuo. Recomenda-se realizar reposições semanais utilizando uma solução de cloreto de cálcio a 0,10% para manter o equilíbrio necessário.

Vale destacar que o processo de filtração da salmoura, seja por ultrafiltração (UF) ou microfiltração (MF), remove apenas o cálcio insolúvel cedido pelos queijos, sem afetar o cálcio na forma iônica. Dessa forma, esses processos não interferem no equilíbrio iônico da salmoura, contribuindo para a manutenção das condições ideais para a formação da casca, sem comprometer o teor de cálcio necessário para o equilíbrio osmótico durante a salga.

Além da qualidade do queijo, a escolha dos equipamentos de fatiamento exerce um papel significativo na obtenção de cortes consistentes e padronizados. Máquinas bem projetadas, com lâminas afiadas e sistemas de ajuste precisos contribuem para um corte uniforme, minimizando a variação de peso entre as fatias e reduzindo a formação de finos. No entanto, o desempenho desses equipamentos depende, em grande parte, das características do queijo, em especial da textura. A combinação de um queijo com estrutura otimizada, geometria perfeita e equipamentos eficientes maximiza o rendimento, reduz desperdícios e assegura a conformidade com os padrões regulatórios, fortalecendo a competitividade da indústria no mercado.

Produto final com defeitos

Trincas

As trincas em queijos fatiados não apenas comprometem o aspecto visual do produto, mas também dificultam seu manuseio e utilização. Esse defeito está diretamente relacionado ao equilíbrio entre a relação molar do cálcio e o fósforo presentes na matriz proteica do queijo, podendo ser causado tanto por uma deficiência quanto pelo excesso de solubilização do cálcio. O fosfato de cálcio coloidal formado a partir dessa relação é um composto que atua como agente estabilizador das micelas de caseína, sendo essencial para garantir a estabilidade estrutural e a qualidade no processo de fatiamento. A matriz proteica do queijo é formada principalmente por micelas de caseína, cuja integridade estrutural depende da ligação entre as proteínas e o fosfato de cálcio. Quando há um excesso de cálcio na forma insolúvel, ocorre uma reticulação excessiva das micelas, resultando em uma estrutura rígida e quebradiça. Essa rigidez reduz a flexibilidade da rede proteica, tornando as fatias mais suscetíveis a trincas. Esse defeito é mais frequente em “queijos jovens”, que possuem maior teor de cálcio não solubilizado, contribuindo também para o desprendimento de pequenos fragmentos de queijo durante o fatiamento.

Por outro lado, uma acidificação excessiva, caracterizada pela queda acentuada do pH durante as etapas de fabricação, promove a dissolução em excesso do fosfato de cálcio, removendo parte do cálcio estrutural das micelas de caseína. Como resultado, a rede proteica perde coesão tornando-se instável e menos elástica, o que também favorece a formação de trincas. Esse desequilíbrio prejudica a integridade das fatias, aumentando o risco de rupturas durante o fatiamento. Portanto, o controle adequado do equilíbrio fosfato de cálcio é essencial para garantir a estabilidade estrutural do queijo, minimizando a ocorrência de trincas e otimizando o rendimento no fatiamento.

Adesividade

Adesividade em queijos fatiados refere-se à tendência do queijo aderir às superfícies de corte e às próprias fatias, causando transtornos aos consumidores. Esse fenômeno é influenciado pela proteólise, reação determinante para a alteração da textura dos queijos, tornando-os mais pastosos e, consequentemente, aumentando sua adesividade. Podemos identificar quatro agentes proteolíticos principais:

Enzimas do coagulante – A proteólise induzida pela quimosina durante a maturação afeta significativamente a textura do queijo, conforme mencionado anteriormente.

Proteases endógenas do leite – A plasmina é a principal enzima proteolítica endógena do leite e desempenha um papel decisivo na hidrólise da caseína durante a maturação do queijo, influenciando diretamente na adesividade de queijos fatiados. A atividade da plasmina resulta na degradação da caseína, especialmente da β-caseína e da αs2-caseína, levando à formação de peptídeos menores que alteram a estrutura do queijo. Sua concentração aumenta quando o leite tem origem de vacas com mastites, o que indica alta contagem de células somáticas. O plasminogênio é o seu precursor quatro vezes mais abundante, ambos relacionados com a micela da caseína. Esse fato é de grande importância, pois uma vez que o plasminogênio é convertido em plasmina, agirá sobre a proteína do leite, hidrolisando as caseínas.

Proteases e peptidases do cultivo adicionado – As bactérias do fermento lácteo são fundamentais na fabricação de queijos, tanto pela produção rápida de ácido lático, que reduz o pH, quanto pela liberação de enzimas proteolíticas. Essas enzimas degradam as caseínas em peptídeos menores, influenciando a textura e o sabor do queijo. A escolha de culturas bacterianas, como Streptococcus thermophilus (frequentemente utilizado na fabricação de Muçarela e queijo Prato), é essencial para controlar a proteólise e, consequentemente, a textura e adesividade dos queijos, devido à sua baixa atividade proteolítica. É importante destacar que a utilização de microrganismos como Lactobacillus helveticus, contribui significativamente para o desenvolvimento do sabor nos queijos. No entanto, seu uso tornou-se menos comum ou passou a ocorrer em concentrações reduzidas devido à sua elevada capacidade proteolítica. Algumas poucas bactérias produzem polissacarídeos capsulares (CPS) que ajudam a reter água no queijo sem amolecê-lo. Assim, o uso de culturas bacterianas produtoras de CPS melhora a textura, o rendimento e a experiência do consumidor ao manusear e consumir queijos fatiados. Bactérias com essa capacidade são extremamente raras, mas a Novonesis possui essas cepas em alguns de seus cultivos, especificamente indicados para a fabricação de Muçarela e queijo Prato, com principal finalidade de unir rendimento e fatiabilidade.

Enzimas liberadas por NSLAB – As NSLAB são conhecidas por sua capacidade de crescer durante a maturação do queijo e produzir enzimas proteolíticas. Essas enzimas contribuem para a degradação das proteínas do queijo, aumentando a liberação de peptídeos e aminoácidos livres, o que pode afetar a textura e a adesividade das fatias.

Além dos agentes proteolíticos, alguns fatores catalisadores influenciam a proteólise, como: a composição do queijo (UMD e sal na umidade) e a temperatura de estocagem/estabilização, que afeta a atividade enzimática e, portanto, a taxa de proteólise.

O gráfico abaixo demonstra que a proteólise secundária do queijo Prato produzido com o cultivo DVS® BALANCE™ Max foi aproximadamente 25% menor em relação ao cultivo de linha, utilizando leite do mesmo silo. Estes resultados indicam que o DVS® BALANCE™ Max promove maior estabilidade estrutural, otimizando a eficiência no processo de fatiamento.

Cristais de Lactato de Cálcio (CLC)

Os cristais de lactato de cálcio são um fenômeno que pode ocorrer em queijos, especialmente nos fatiados e acondicionados em bandejas de atmosfera modificada (ATM). Esses cristais se formam a partir do lactato, um subproduto da fermentação da lactose pelas bactérias lácticas. A formação de CLC pode ser influenciada por vários fatores, incluindo o pH do queijo, a concentração de cálcio e a atividade das bactérias lácticas. As bactérias desempenham o principal papel nesse processo. O lactato formado pode apresentar-se nas formas isoméricas L ou D, dependendo de sua conformação química espacial que, por sua vez, é determinada pelo metabolismo do microrganismo. O D-lactato de cálcio é menos solúvel que o L-lactato de cálcio. Durante a maturação dos queijos, ocorre uma elevação do D-lactato. NSLAB, como Lactobacilli, Pediococci e Leuconostoc, são capazes de formar mais D-lactato e de converter o L-lactato em D-lactato, devido à presença de racemases. Populações elevadas de NSLAB, com índices superiores a 10⁴/g, são suficientes para induzir um aumento significativo no D-lactato, contribuindo para a formação de CLC. A presença de CLC em queijos é frequentemente negligenciada pela indústria, principalmente porque as reclamações dos consumidores geralmente descrevem esses cristais como mofo branco.

Dessoramento

O dessoramento é um fenômeno comum em queijos acondicionados em bandejas de ATM. Podemos identificar dois momentos distintos de dessoramento em queijos embalados na bandeja, um relacionado à umidade superficial, semelhante à condensação, e outro à exsudação do soro, correlacionado com a solvatação da caseína. A umidade superficial ou “suor” é resultado da saída da umidade intersticial, água presente nos espaços entre as micelas de caseína. Quando há uma diferença de temperatura entre o interior e o exterior da embalagem, essa umidade pode migrar para a superfície do queijo, onde se condensa e forma gotículas. Esse processo é mais comum em queijos fatiados antes do período de estabilização e pode ser exacerbado por flutuações de temperatura em gôndolas de supermercado.

Quando um queijo Muçarela envelhece em bandeja de ATM e começa a dessorar, esse processo pode ser associado à solvatação da caseína e à diminuição do pH causada por bactérias acidificantes. Solvatação refere-se à capacidade de micelas de caseína interagir com moléculas de água, formando uma camada de hidratação essencial para a estabilidade da matriz proteica. Algumas cepas de NSLAB, com elevada capacidade de produção de ácido lático e redução de pH, podem ser responsáveis pela perda na solvatação. Isso pode levar a uma maior liberação de umidade, especialmente durante a maturação, quando a estrutura da caseína é menos eficiente em reter água.

Outro mecanismo capaz de alterar a solvatação das caseínas é a alta proporção de CO₂ na bandeja. Esse gás possui efeito bacteriostático, inibindo o crescimento de bactérias deteriorantes aeróbicas e prolongando a vida útil do queijo, o que explica o interesse das indústrias em aumentar sua concentração. No entanto, essa prática pode trazer prejuízos, pois, ao se dissolver na umidade do queijo, o CO₂ forma ácido carbônico (H₃CO₂), que reduz o pH do produto. Esse processo está relacionado ao conceito de pKa (força de um ácido), que representa o valor de pH no qual o ácido está 50% dissociado em seus íons. Quando o pH do queijo se aproxima do pKa do ácido carbônico, há maior liberação de íons H⁺, intensificando a acidificação da matriz proteica. Como consequência, a solvatação das micelas de caseína é afetada, resultando em dessoramento.

Estufamento da bandeja

Sabe-se que a relação mais comum para estufamento de queijos Muçarela e Prato em bandejas de ATM é a presença de bactérias do grupo NSLAB, especialmente as bactérias heterofermentadoras de citrato. Uma outra possível causa de estufamento na bandeja é a descarboxilação de aminoácidos. Durante o processo de maturação e/ou estabilização do queijo, a caseína é degradada em peptídeos e aminoácidos pelas enzimas proteolíticas das bactérias e coagulantes. Aminoácidos livres são substratos para uma série de reações catabólicas que geram muitos compostos de sabor importantes. Alguns aminoácidos, como o glutamato, podem sofrer descarboxilação para produzir ácido γ-aminobutírico e uma quantidade bastante alta de CO₂ pela ação da enzima glutamato descarboxilase, que pode ser ativada em condições ácidas e anaeróbicas – como no queijo – promovendo o “inchaço” da bandeja.

Algumas bactérias, como Streptococcus thermophilus e Lactococcus subsp., possuem um sistema enzimático de glutamato descarboxilase que pode ser ativado em condições específicas, como pH baixo e ambientes anaeróbicos, comum na tecnologia de atmosfera modificada (ATM), que cria um ambiente anaeróbico dentro da embalagem ao remover quase todo o oxigênio e substituí-lo por outros gases, como nitrogênio e dióxido de carbono. É crucial garantir que cultivos utilizados na elaboração de queijos não contenham esse sistema descarboxilase. As cepas de cultivos da Novonesis são isentas desse complexo, assegurando a qualidade e segurança dos produtos.

¹ Kantar, 2023