FATORES DA DISTRIBUIÇÃO DOS GASES NOS QUEIJOS

De acordo com a teoria de Clark, corroborada por vários estudos posteriores, as bolhas de ar microscópicas aprisionadas na matriz do queijo servem de micronúcleos, nos quais o CO₂ se dissocia da solução aquosa e se acumula como um gás, até atingir a supersaturação que permite o início da formação de uma olhadura. Há um entendimento geral de que para a olhadura se formar, é mesmo necessária a presença deste ponto mais débil na estrutura da massa e é também consenso de que este ponto só se forma quando quantidades mínimas de ar são retidas na estrutura do queijo.

Enquanto há certezas sobre a necessidade dos micronúcleos para a formação das olhaduras, persistem ainda dúvidas sobre como são formados. Sabe-se que o gás produzido no queijo precisa migrar pela matriz caseínica e se localizar em um desses pontos para formar a olhadura.

Em um Emmental a formação de gás é mais do que suficiente para formar olhaduras em abundância e grande parte do CO₂ ainda permanece dissolvida na água do queijo.

A formação de gás pode ocorrer sob diferentes vias metabólicas. A Via de Fitz é a de descrição mais antiga (descoberta pelo químico alemão Albert Fitz, em 1878) e ocorre através do metabolismo do ácido lático, no qual 3 moléculas de lactato formam 2 de ácido propionico, 1 de ácido acético e 1 de dióxido de carbono. Ao longo de décadas foi a via clássica, mais conhecida e usada para descrever a capacidade de formação de gás pelo Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii . Mais recentemente outras duas vias metabólicas passaram a ser estudadas com maior interesse (Figura 7).

Uma delas é a via da Fixação do CO₂ (também conhecida como Via de Wood- Werkman) na qual o ácido lático é metabolizado para formar ácido acético, ácido propiônico, ácido succínico e gás carbônico. Esta via foi descoberta pelos trabalhos dos pesquisadores Harland G. Wood e Chester Werkman, na década de 1930, na University of Iowa, nos Estados Unidos.

A terceira via é da Fermentação do Aspartato, e tem chamado grande atenção por sua maior capacidade de formar gás. A aspartase é uma enzima encontrada em bactérias propiônicas, que catalisa a desaminação do ácido aspártico, um aminoácido não-essencial. A fermentação do lactato é acoplada à do aspartato, para formar ácido acético, ácido succínico , amônia (NH₃) e CO₂. Observe-se que não há formação de ácido propiônico.

Pode haver grandes diferenças entre as cepas de bactérias propiônicas com respeito à sua capacidade de formar gás. Aparentemente todas as cepas são capazes de metabolizar o ácido lático pelas diferentes vias propostas, mas não com intensidades iguais. As cepas com alta atividade de aspartase fermentam maiores quantidades de lactato, armazenam maiores quantidades de energia e estão presentes em maior proporção no queijo em relação às cepas de baixa atividade de aspartase.

A quantidade de gás é tão mais significativa que eventualmente o queijo pode ser retirado da “câmara quente” até 10 dias mais cedo. Cepas de Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii com alta atividade de aspartase são capazes de metabolizar (in vitro) até 800 nanomoles/ml de aspartato , enquanto que aquelas com baixa atividade não conseguem metabolizar mais do que 100 nanomoles/ml. Com isso, usando-se na fabricação do Emmental uma cepa propiônica com alta atividade de aspartase, o queijo apresenta mais olhaduras, que são maiores e o queijo se apresenta muito mais abaulado, tudo isso em um tempo mais curto.

Na Figura 8 apresentam- se queijos Emmental elaborados com cepas de Propionibacterium freudenreichii com diferentes atividades de aspartase. Há uma grande diferença no tamanho e número de olhaduras, indicando o intenso metabolismo da cepa com alta atividade de aspartase. Estas características explicam por que alguns fermentos propiônicos produzem queijos com mais olhaduras ou com sabor mais adocicado, comparados a outras culturas. Todas as cepas propiônicas possuem vias enzimáticas semelhantes, mas em algumas pode predominar, por exemplo, atividade de aspartase mais alta.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DO Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii QUE AFETAM DIRETAMENTE O PROCESSO

Na fabricação de queijos com olhadura, o gênero Propionibacterium é universalmente conhecido, sendo que a espécie freudenreichii de subespécie shermanii, é a mais usada na fabricação do queijo Emmental e similares. Entretanto há outras espécies conhecidas, como P. acidipropionicii, P. thoenii e P. jensenii.

Estas são algumas das características do Propionibacterium freudenreichii que mais interessam aos queijeiros, por sua relação com o eventual sucesso da fabricação de um queijo com olhaduras:

• crescem em baixas concentrações de oxigênio e são considerados anaeróbicos ou aerotolerantes. Assim, enfatiza-se a importância de se trabalhar com massa muito compactada, que apresenta um potencial de oxirredução (redox) bem baixo.
• ocorrem no rúmen e intestino de ruminantes e também no solo, pasto e silagem, o que explica sua abundância na natureza.
• há grande diversidade de cepas, com variada termotolerância e resistência ao sal, além de variações nas vias metabólicas de produção de gás.
• grande sensibilidade ao sal, mas essa característica varia em função do pH: podem tolerar 6% de sal (na água do queijo) em pH 7,0 mas apenas 3,0% em pH 5,2 (equivale a 1,10% de sal no queijo). Acima de 1,2% de sal no queijo, produção de gás é gradualmente retardada. Tipicamente um Emmentaler PDO , que é salgado por apenas 2 dias em salmoura, contém entre 0,4 e 0,6% de sal , teor similar ao do Emmental francês de mesmas dimensões (cerca de 100 kg).
• pH ideal de crescimento entre 6,0 e 7,0 mas ainda conseguem crescer, mesmo que lentamente, em pH 4,60 ou 8,0. O pH ideal 24 h após elaboração é por volta de 5,30 (mínimo recomendado). Para garantir esse pH, é costumeira a aplicação de delactosagem da massa no Emmental (12 a 20% de água, cozimento entre 51 e 54°C) ) e em queijos como o Maasdam ou Jarlsberg (25 a 30% de água, cozimento por volta de 40°C).
• temperatura ideal de crescimento entre 25 e 35°C, sendo que a mais favorável é 30°C. O crescimento ainda ocorre por volta de 13-14°C mas abaixo dessa faixa ocorre inibição gradual.
• há controvérsias sobre a sensibilidade ao cobre, material muito usado em tanques na Suíça e França. Aparentemente sua influência é pequena, apesar de que queijos feitos em tanques de cobre apresentem em média um teor mais alto (14-17 ppm) comparado àqueles feitos em tanques de aço inox ( 0,5-1,5 ppm). Haveria uma influência positiva no “flavor” pela reação do cobre com componentes derivados de aminoácidos sulfurados. Porém algumas publicações mencionam um eventual efeito negativo do cobre sobre a fermentação propiônica, apesar de não a inibir.
• A quantidade mínima de bactérias propiônicas para assegurar uma boa fermentação no queijo seria equivalente a um inoculo variando de 1.000 a 10.000 células por ml de leite pasteurizado. Obviamente, dependendo da dose aplicada, esse número pode atingir até 150.000 UFC/ ml de leite. Durante o período de “câmara quente” no qual o metabolismo do lactato de cálcio é intenso, a contagem de bactérias propiônicas pode chegar a cerca de 1 bilhão por g de queijo.

FLORA AUTÓCTONE : FERMENTAÇÃO NATURAL

Em algumas regiões, ocorre presença natural de bactérias propiônicas no leite cru. Esta flora, considerada autóctone, pode ter forte influência na textura de um queijo tipo Suíço. Em áreas de altitude moderada, onde ainda predomina alimentação do gado em pastagens e ainda se pratica ordenha manual em algumas fazendas ou sítios, não é incomum a presença de bactérias propiônicas no leite cru.

Na literatura especializada há controvérsias sobre a termoresistência da flora propiônica. Alguns autores citam que temperaturas acima de 62°C , por alguns minutos, podem ser letais enquanto que outros mencionam cepas capazes de resistir até mesmo a temperaturas de pasteurização. Na prática, nota-se não raramente a presença desses microrganismos em queijos, como o Parmesão (Figura 9), elaborados com leite pasteurizado, indicando a possibilidade de sobrevivência ao tratamento térmico ou uma considerável pós-contaminação do leite, já no processo de fabricação.

No Brasil, há uma região onde ainda é comum a presença de bactérias propiônicas naturais no leite, que se manifestam em queijos pouco ou nada relacionados com o Emmental, como o Parmesão ou o queijo do Reino. No Sul de Minas, região tipicamente montanhosa, ainda predomina a pecuária tradicional com a presença de minifúndios, com vacas em regime de pasto e ordenha manual.

Nesta região, onde se estabeleceram os pioneiros dinamarqueses há cerca de um século, fabricam-se muitos queijos da linha Prato e também um queijo estilo Suíço, denominado Gruyère (nenhuma semelhança com o original suíço) ; é parecida a situação na região das serras da Ibitipoca (Zona da Mata) e da Mantiqueira (Campos das Vertentes) onde se fabrica o queijo do Reino e os semiduros Gouda e Bola.

No Sul de Minas , onde sempre houve frequentes manifestações de fermentação propiônica natural em queijos da linha Prato, durante muitas décadas o leite foi termizado em um aparato legendário, conhecido como Ejetor de Vapor. Este equipamento foi introduzido na região por pioneiros dinamarqueses por volta de 1930 e usa o conhecido Princípio de Venturi para aquecer e bombear o leite através de vapor com alta pressão (Figura 10).

O efeito Venturi foi demonstrado pela primeira vez em 1797 pelo físico italiano Giovanni Battista Venturi. Ocorre quando “num sistema fechado o fluido (vapor) em movimento constante dentro de um ducto se comprime momentaneamente ao encontrar uma zona de estreitamento (estrangulamento) e, se neste ponto se introduzir um outro ducto, provoca-se uma sucção do fluido (leite) contido neste”, sendo que esta mistura sob alta pressão pode ser bombeada até um ponto situado vários metros acima do sistema.

Estudos indicam que o efeito Venturi, em razão da forte turbulência provocada durante o aquecimento, agrega ao leite microscópicas bolhas de ar que se convertem em micronúcleos, ajudando a formar olhaduras nos queijos.

Há uma série de fatores conjuntos que ajudam a explicar a facilidade de se formar olhaduras naturais em queijos fabricados por este sistema no Sul de Minas:

• o vapor se mistura com o leite de forma turbulenta e assim, lhe agrega bolhas de ar.
• sendo uma termização, as temperaturas atingidas (por volta de 65-67°C, por poucos minutos) ajudam a preservar a eventual flora propiônica
• ocorre incorporação de água ao leite (por condensação do vapor) da ordem de 8 a 12%, com efeito de delactosagem (queijos com pH mais alto)
• nestas pequenas fábricas não há centrifugas clarificadoras (trabalha-se com leite integral) o que mantem no leite eventuais partículas físicas microscópicas que participariam positivamente no processo de nucleação.
• os queijos são feitos em tanques de paredes simples e, assim, o aquecimento da massa é feito por adição de água quente (“lavagem” e delactosagem intensa da massa, queijos de baixa acidez e com pH mais alto).
• em muitas dessas fabricas, os queijos são curados em câmaras semi-subterrâneas, à temperatura ambiente, o que favorece a fermentação propiônica.
• durante muitos anos circulavam na região fermentos repicados , de origem desconhecida, e que apresentavam considerável produção de CO₂ , indicando possível presença de flora aromática (Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis e Leuconostoc mesenteroides) que fermentam o ácido cítrico. É provável que esta fermentação contribua positivamente para a formação de micronúcleos.