ARTIGO ORIGINAL
VALENÇA, Luciana Martins [1], SOARES, Luciana Felizardo Pereira [2], ROCHA, Laura Leandro da [3], CAHÚ, Thiago Barbosa [4], MACIEL, Maria Inês Sucupira [5], SOARES, Anísio Francisco [6], BARBOSA, Neila Mello dos Santos Cortez [7], MEDEIROS, Elizabeth Sampaio de [8]
VALENÇA, Luciana Martins et al. Caracterização de queijo azul com aplicação de quitosana. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 09, Ed. 09, Vol. 02, pp. 65-85. Setembro de 2024. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/nutricao/queijo-azul, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/nutricao/queijo-azul
Objetivou realizar a caracterização do queijo azul com aplicação de quitosana. Para isto foram produzidos seis queijos azuis, sendo três controles (sem quitosana) e três tratamentos com quitosana. Foi realizada análise sensorial com 90 dias de maturação, análises microbiológicas e físico-químicas dos queijos azuis produzidos no tempo 0 de produção e com 60, 90 e 120 dias de maturação. Na análise sensorial houve diferença entre os queijos sem e com quitosana no sabor salgado, sendo o queijo com quitosana mais bem avaliado, apresentando pontuação de 6,40, na escala hedônica de 1 a 9 pontos, contra 5,85 pontos do queijo sem quitosana. Nas análises microbiológicas, os queijos azuis com quitosana não apresentaram crescimento de microrganismo patogênico. Não houve diferença entre os tratamentos para análise de gordura no extrato seco, com valores médios de 55,24 e 55,20 % para os queijos sem e com quitosana, respectivamente. O teor médio de umidade foi de 51,75 e 49,26 % para queijos sem e com quitosana, nesta ordem, apresentando diferença entre os tratamentos. A presença da quitosana favoreceu o sabor salgado do queijo azul e colaborou com a qualidade microbiológica deste produto sem comprometer a atividade do Penicillium roqueforti.
Palavras-chave: Antimicrobiano, Grau de desacetilação, Maturação, Penicillium roqueforti.
Os queijos azuis podem ser fabricados com leite bovino, ovino, caprino ou a misturas destes, são queijos com sabor e odor forte e textura macia, apreciados em várias combinações culinárias (Brasil, 2007).
Os queijos azuis são maturados pela ação do Penicillium roqueforti, fungo mesófilo, halo tolerante, aeróbio, que se desenvolve em baixa concentrações de oxigênio e altos teores de CO2, com bom desenvolvimento em meio ácido, com hifas verde-azuladas, fortemente proteolítico (Faria, 2023) e lipolítico ocasionando a hidrólise das proteínas e dos lipídeos em moléculas menores, tais como: aminoácidos, ácidos graxos de cadeia curta e metil cetonas responsáveis pelo sabor, odor e textura peculiares desses queijos (Diezhandino et al., 2023). Além do P. roqueforti, as bactérias láticas participam deste processo, podendo também ter a participação de bolores e de leveduras.
A proteólise contribui para alterações na textura da matriz proteica dos queijos azuis, ocasionando diminuição da atividade de água e elevação do pH, facilitando a liberação de compostos de sabor no momento da mastigação (Moreira et al., 2018). A proteólise é expressa pela elevação dos índices de extensão e profundidade de maturação ao longo do tempo (Narimatsu et al., 2003).
O tempo de maturação influência diretamente nos atributos destes queijos, definindo assim o seu consumo (Ferroukhi et al., 2022), uma vez que queijos com pouco tempo de maturação, 15 a 30 dias, são amargos devido a presença de peptídeos de cadeia curta e queijos com maturação entre 45 e 90 dias, possuem as características organolépticas esperadas, por outro lado queijos maturados com mais de 120 dias podem apresentar sabor amoniacal (Furtado, 2013).
O queijo azul é um alimento rico em nutrientes, sendo por isto vulnerável a contaminação por bolores, leveduras e bactérias, principalmente na sua superfície. A elevação de pH que ocorre durante a maturação favorece o crescimento das bactérias Brevibacterium linens que são halo tolerantes e deixa a superfície do queijo avermelhada e viscosa (Furtado, 2003).
A contaminação por fungos Aspergillus, Mucor, Geotrichum penicillatum, Micrococcus e leveduras do gênero Candida e outras espécies de Penicillium, também pode ocorrer (Hymery et al., 2014). Ainda que a maioria dos microrganismos contaminantes de queijos azuis não sejam patógenos, podem comprometer a aparência, o sabor e a textura, já o fungo do gênero Aspergillus flavus produz aflatoxina B1, que é prejudicial à saúde dos consumidores (Chen et al., 2010).
Neste contexto, com intuito de proteger estes queijos de possíveis contaminantes é realizado aspersão de natamicina na superfície, no entanto, por ser tratar de um antifúngico não tem ação contra bactérias (Laurindo et al., 2019) e seu uso segundo a legislação é limitado (Brasil, 1996). Desta forma, a busca por antimicrobianos naturais efetivos contra fungos e bactérias se faz necessária.
A quitosana atende a estes requisitos e agrega valor nutricional aos alimentos, além de trazer outros efeitos benéficos a saúde do consumidor, porquanto, é uma fibra dietética com ação antimicrobiana, antitumoral, anti-inflamatória e antioxidante (Junceda-Mena; Garcia-Junceda; Revuelta, 2023; Lima et al., 2023).
A quitosana é um biopolímero, biocompatível, biodegradável obtido da quitina extraída do exoesqueleto de crustáceos e fungos (Ruocco et al., 2016; Sayari et al., 2016), tal extração é benéfica ao meio ambiente visto que cerca de 50 % dos crustáceos, utilizados nas mais diversas preparações alimentícias, são descartados como resíduo (Shahidi e Synowiecki, 1991) rico em quitina e astaxantina (Ravi Kumar, 2000), que precisam ser destinados corretamente para evitar poluição ambiental e desperdício desta matéria-prima.
Sendo assim, o objetivo da pesquisa foi avaliar as características sensoriais, microbiológicas e físico-químicas do queijo azul com aplicação de quitosana.
Para obter-se a quitosana, foram adquiridos camarões no comércio local, os quais foram levados ao Laboratório de Enzimologia/Departamento de Bioquímica da Universidade Federal de Pernambuco (LABENZ/UFPE), onde suas cabeças foram trituradas com água destilada. As etapas de obtenção da quitosana estão descritas na Figura 1:
Figura 1 – Fluxograma de obtenção da quitosana
Para caracterização da quitosana foi realizada análise do Grau de Desacetilação (GD), utilizando espectrofotômetro de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O Grau de Desacetilação (GD) foi calculado a partir do espectro de infravermelho, de acordo com a Equação 1 (Brugnerotto et al., 2001):
GD (%) = 100 – ((A1320 / A1420-0,3822) / 0,03133) (1)
A solução de quitosana foi preparada dissolvendo 1,5 g da quitosana produzida em 100 mL de solução de ácido lático a 1 % v/v, utilizando agitador magnético, em temperatura ambiente, até completa solubilização. A solução foi esterilizada em luz UV antes de ser utilizada como ingrediente na massa do queijo azul.
O processamento do leite para fabricação do queijo azul seguiu as recomendações do Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade do Queijo Azul – Instrução Normativa 45/2007 (IN 45/2007) do Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA) e foi realizado no Laboratório de Qualidade do Leite do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal Rural de Pernambuco (LabLeite/UFRPE).
Foram produzidas com 90 L de leite pasteurizado Tipo A integral seis peças de queijo azul com cerca de 2 kg cada; três peças sem adição de quitosana, queijo controle (QC), e três peças com adição de solução de quitosana na massa (QQ). A metodologia utilizada foi a de Furtado (2013) com adaptações. As etapas da produção e maturação do queijo azul estão descritas na Figura 2:
Figura 2 – Fluxograma da produção e maturação do queijo azul
Os queijos sem e com quitosana foram avaliados por meio de análises sensoriais, microbiológicas e físico-químicas. Os resultados analíticos foram comparados com os parâmetros estabelecidos pela Portaria 146/1996 e IN 45/2007 do MAPA e IN 161/2022 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).
As avaliações foram realizadas no tempo zero (logo após a produção) e durante a maturação, nos seguintes tempos: 60, 90 e 120 dias, para isto, em cada tempo, foram coletadas, de cada peça, 2 fatias, onde 1 fatia foi para as análises microbiológicas, e 1 fatia foi para as análises físico-químicas. As fatias foram trituradas, assepticamente, antes das análises. Para análise sensorial foram utilizadas as 4 fatias restantes de cada peça, perfazendo um total de 12 fatias do queijo sem quitosana e 12 fatias do queijo com quitosana.
A pesquisa foi submetida ao Comitê de Ética em Pesquisa da UFRPE (Parecer: 5.862.856). A avaliação sensorial ocorreu com 90 dias de maturação, após os queijos estarem microbiologicamente aptos para o consumo, para isto, foi realizado teste de aceitação, intenção de compra e aplicação da escala do ideal. Participaram da avaliação sensorial 101 julgadores não treinados, maiores de 18 anos, com autonomia plena, sem distinção de gênero.
Para o teste de aceitação, os avaliadores foram orientados a dar notas de 1 a 9 para os aspectos de aparência, cor, aroma, textura, sabor, sabor salgado e aceitação global, sendo 1 a nota equivalente a “desgostei extremamente” e 9 a nota equivalente a “gostei extremamente” (Nora, 2021). Relativo à intenção de compra, os avaliadores deram notas de 1 a 5, onde 1 corresponde à opção “certamente não compraria” e 5 corresponde à opção “certamente compraria” (Alamar, 2019). Para avaliação da escala do ideal, os provadores deram pontuação de 1 a 5, onde 1 representa muito fraco e 5 muito forte em relação ao atributo sabor (Nora, 2021).
Para avaliação da qualidade microbiológica dos queijos produzidos e verificação do crescimento do P. roqueforti, foram realizadas seguintes análises, conforme metodologia descrita pela IN 62/2003 do MAPA: Contagem Padrão em Placas (CPP), Salmonella spp., estafilococos coagulase positiva, Escherichia coli (E. coli), Listeria, bolores e leveduras.
As análises físico-químicas do queijo foram realizadas em triplicata, conforme metodologia descrita pela AOAC (1997, 2016) e estão listadas na Tabela 1:
Tabela 1: Análises físico-químicas realizadas nos produtos
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com medida repetida no tempo, segundo o modelo:
Y ij = µ + Ti + tj + (T*t)ij + e ij,
Onde:
Yij = variável dependente; µ = efeito geral da média; Ti = efeito do tratamento i, sendo i = 1 e 2; tj = efeito do tempo j, sendo j = 0, 60, 90 e 120 dias; (T*t)ij = efeito da interação entre o tratamento i e o tempo j; eij = com erro aleatório associado ao tratamento i e ao tempo j.
Foi realizada a análise dos parâmetros físico-químicos do queijo utilizando o procedimento mixed do programa estatístico Statistical Analisys System 9.4 e as médias comparadas pelo teste de Tukey utilizando nível de 5 % de probabilidade para o erro tipo I.
Para a avaliação sensorial foi adotado o seguinte modelo:
Yij = µ + Ti + eij,
Em que Yij = valor observado da variável dependente, μ = média geral; Ti = efeito do tratamento i (i = 1 e 2), eij = erro experimental.
Como os dados da avaliação sensorial não atenderam aos pressupostos da análise de variância (normalidade e homoscedasticidade), foi utilizado teste não paramétrico de Friedman ao nível de 5 % de significância.
O índice de aceitabilidade (IA) do QC e QQ foi calculado, a partir da Equação 2 (Dutcosky, 2019):
IA (%) = A x 100 / B (2)
Onde:
A = nota média obtida para o produto no teste de aceitação; e B = nota máxima dada ao produto, índices iguais ou maiores de 70 % indicam boa aceitabilidade do produto.
A quitosana produzida apresentou GD de aproximadamente 79,52 % (Tabela 2). O GD da quitosana informa sobre a quantidade de grupos amino que estão livres na cadeia polimérica, mostrando a distinção entre a quitina e a quitosana, além de interferir nas suas propriedades físicas, químicas e biológicas uma vez que reflete em suas características, tais como: solubilidade, viscosidade, biodegradação, imunológicas, atividade antimicrobiana, entre outras (Abreu et al., 2013; Tan et al., 1998).
A Quitosana comercial possui, geralmente, GD variando de 70 a 95 %, entretanto, o produto da desacetilação da quitina é considerado quitosana quando o GD for igual ou maior que 40 % (Canella e Garcia, 2001; Santos, Cirilo e Nunes, 2011). Uma quitosana com GD maior que 70 % é solúvel em soluções aquosas ácidas, agindo como um polieletrólito catiônico, podendo ser utilizada em diversas aplicações (Abreu et al., 2013; Santos, Cirilo e Nunes, 2011).
Tabela 2. Análise da transmitância para determinação do GD da quitosana produzida
No teste de aceitação, os tratamentos diferiram (p < 0,05) apenas no atributo sabor salgado, com o QQ apresentando maior aceitação, com pontuação média de 6,40, quando comparado com QC, com pontuação média de 5,85. No referido teste, todos os atributos (escala hedônica que varia de 1 a 9 pontos) avaliados em QC e QQ, com exceção do sabor salgado do QC, tiveram pontuação média superior a 6 e, consequentemente, foi obtido um índice de aceitabilidade superior a 70 % indicando que QC e QQ foram bem aceitos pelos avaliadores.
No quesito intenção de compra (escala hedônica que varia de 1 a 5) as pontuações do QC e QQ foram próximas a 4, representando a opção “possivelmente compraria”. Na avaliação do sabor ideal (escala hedônica que varia de 1 a 5) as pontuações do QC e do QQ também foram próximas a 4 (Tabela 3), representando a opção “sabor forte”, que é o sabor esperado para os queijos azuis.
Tabela 3. Pontuação médias das avaliações sensoriais: teste de aceitação, intenção de compra e escala do ideal do queijo azul sem quitosana (QC) e com adição de quitosana (QQ)
As amostras não apresentaram as bactérias patogênicas pesquisadas em todos os tempos de maturação, exceto a amostra QC3 (Tabela 4) que apresentou crescimento de E. coli acima do limite estabelecido pela IN 161/2022 com 120 dias de maturação, sugerindo que a quitosana presente nas amostras QQ’s pode ter inibido o crescimento da E. coli atestando assim sua ação antibacteriana. Por outro lado, o P. roqueforti permaneceu ativo durante toda maturação dos queijos com e sem quitosana indicando que a quitosana não inibiu o crescimento desse fungo.
Tabela 4. Resultados do controle microbiológico dos queijos produzidos
O teor de umidade e de gordura das amostras QC e QQ atenderam aos padrões estabelecidos para queijo azul pela IN 45/2007 durante toda maturação, exceto pelas amostras do tempo zero de produção, que apresentaram umidade superior a 54,9 % em virtude de estarem com soro residual. Não houve diferença (p > 0,05; Tabela 5) entre os tratamentos nas análises de pH, acidez e atividade de água.
Os queijos com quitosana apresentaram teores médios de sólidos totais e calórico maiores que os queijos sem quitosana ocasionando diferença (p < 0,05; Tabela 5) entre os tratamentos, fato que também ocorreu durante a maturação, mas não houve diferença na interação tratamento x tempo (p > 0,05). O teor de cinza apresentou diferença (p < 0,05; Tabela 5) na maturação em virtude do aumento das cinzas das amostras com 60 dias de maturação.
Os queijos produzidos não apresentaram oxidação lipídica significativa durante a maturação. Segundo EPAMIG (2019) a oxidação lipídica não acontece de modo relevante em queijos.
O teor de carboidrato apresentou diferença (p < 0,05; Tabela 5) durante a maturação, e não ocorreu o decréscimo esperado neste período, podendo indicar que a cultura “starter” utilizada, na produção do QC e QQ, não teve a atividade esperada para consumir o açúcar e produzir ácido lático, ocasionando: retenção de soro na massa, massa compactada e comprometimento do crescimento do P. roqueforti.
As concentrações de sódio e sal apresentaram diferença (p < 0,05) no decorrer da maturação em virtude do aumento ocorrido, nestas análises, com 60 dias de maturação, no entanto durante todo período o teor de sal esteve dentro dos valores esperados, 2,0 a 3,0 % (Furtado, 2013). O teor de potássio não apresentou diferença (p > 0,05) entre os tratamentos.
Os teores médios de nitrogênio e proteína dos queijos com quitosana foram maiores do que os dos queijos sem quitosana apresentando diferença entre os tratamentos e durante a maturação. Os valores de NSpH 4,6 e IEM foram maiores com 60 dias de maturação apresentando diferença (p < 0,05; Tabela 5) neste período e na interação tratamento x tempo. Os valores de NSTCA 12 % e IPM aumentaram ao longo da maturação apresentando diferença (p < 0,05).
A proteólise primária é a degradação da proteína em peptídeos de alta massa molecular, sendo estimada pelo IEM, em que se determina a razão entre o nitrogênio solúvel em pH 4,6 e o nitrogênio total da amostra (Corsato et al., 2021; Wolfschoon-Pombo e Lima, 1989). A proteólise secundária é a degradação dos peptídeos de alta massa molecular em peptídeos de baixa massa molecular, sendo medida pelo IPM, em que se determina a razão entre o nitrogênio solúvel em ácido Tricloroacético (TCA) 12 % e o nitrogênio total da amostra (Narimatsu et al., 2003).
Tabela 5 – Evolução dos parâmetros físico-químicos durante a maturação dos queijos azuis produzidos sem e com quitosana
A presente pesquisa revelou ineditismo por utilizar a quitosana como conservante em queijo azul, avaliando o efeito desse biopolímero nas0 suas características. Os queijos produzidos (QQ e QC) tiveram a fermentação comprometida em virtude da baixa atividade da cultura láctea utilizada, fato que ocasionou pouca expressividade no crescimento do P. roqueforti e retenção do soro na massa após a enformagem, entretanto este fato não alterou as características organolépticas esperadas para os queijos azuis.
Os queijos azuis com quitosana foram aprovados na avaliação sensorial. Resultados similares foram encontrados por Barros et al. (2019), que avaliaram a aceitação sensorial do queijo de coalho com quitosana como cobertura e incorporada e obtiveram pontuações equivalentes a conceitos hedônicos entre “gostei ligeiramente” e “gostei muitíssimo”, verificando a melhoria na textura dos produtos com quitosana incorporada.
Nas análises microbiológicas, não houve crescimento dos patógenos pesquisados nos queijos com quitosana indicando que a quitosana foi efetiva na inibição desses microrganismos. Resultados semelhantes aos encontrados foram observados por Altieri et al. (2005), testando a eficácia da quitosana como aditivo antimicrobiano natural em queijo mussarela verificaram que a quitosana foi eficaz na inibição do crescimento de microrganismos deteriorantes, como coliformes e Pseudomonas spp.
Os queijos com e sem quitosana apresentaram valores de gordura e umidade que os classificaram como queijos gordos de média a alta umidade, característica esperada para queijos azuis. Esta condição perdurou durante a maturação resultando em queijos macios durante os 120 dias de avaliação. Resultados semelhantes de gordura e atividade de água foram encontrados por Diezhandino et al. (2015) em sua pesquisa com o queijo azul espanhol Valdeón.
Os valores calóricos dos queijos com quitosana, ainda que superiores aos dos queijos sem quitosana, são menores do que os valores encontrados por Carara e Fontana (2015) avaliando três marcas de queijo Gorgonzola encontraram valores médios entre 370,98 e 426,72 kcal/100 g.
Avaliando os valores de IEM com IPM percebe-se que durante toda maturação, conforme esperado, o IEM foi maior que o IPM, isto aconteceu porque todo NSTCA 12 % está quantificado no NSpH 4,6 uma vez que este último inclui, além de peptídeos de massas moleculares médias e altas, peptídeos de baixa massa moleculares e aminoácidos.
O IEM e IPM dos queijos com quitosana foram superiores aos dos queijos sem quitosana indicando que a presença da quitosana não interferiu na proteólise dos referidos produtos, permitindo assim o desenvolvimento de textura, sabor e aroma específicos.
A quitosana contribuiu para um melhor sabor salgado dos queijos azuis sem alterar as características sensoriais desses queijos; além disso, ao que indica, apresentou atividade antibacteriana contra os patógenos pesquisados contribuindo para qualidade microbiológica do produto. Outrossim sua presença nos queijos azuis não comprometeu a atividade do P. roqueforti, assim como, não interferiu, significativamente, nos parâmetros físico-químicos esperados para esse produto lácteo.
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[1] Doutora em Biociência Animal. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6019-3022. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/8005768060378446.
[2] Doutorado em Nutrição de ruminantes. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3504-3783. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4071178363761831.
[3] Doutorado em Zootecnia/Produção animal. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3028-5847. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/7226123934022759.
[4] Doutorado em Ciências Biológicas, área de concentração Biotecnologia. ORCID: 0000-0002-7853-0613. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/2895044159302657.
[5] Doutorado em Ciências Biológicas. ORCID: 0000-0002-8910-2833. Currículo lattes: https://lattes.cnpq.br/2091651168946523.
[6] PhD em Bioquímica e Fisiologia, Mestre em Fisiologia, Biólogo. ORCID: 0000-0003-1493-7964. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/9044747136928972.
[7] Co-orientadora. Doutorado na área de Higiene Veterinária e Processamento Tecnológico de Produtos de Origem Animal, na área de Leite e seus derivados. ORCID: 0000-0002-2778-3944. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/1731659230186123.
[8] Orientadora. Doutora do Programa de Pós-Graduação em Biociência Animal. ORCID: 0000-0002-1289-2902. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/5998863169551704.
Material recebido: 23 de abril de 2024.
Material aprovado pelos pares: 28 de agosto de 2024.
Material editado aprovado pelos autores: 12 de setembro de 2024.
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