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fERmENTAOfERmENTAO
fERmENTAO E PRODUTOS LCTEOS FERMENTADOS
Os produtos lcteos so conhecidos h milnios, e bastante provvel
que sejam usados para consumo humano desde os tempos das antigas
tribos nmades, devido grande disponibilidade de leite dos rebanhos
que eram deslocados junto com as populaes humanas. Com o passar dos
anos descobriu-se a fermentao, que o processo em que os
microorganismos retiram do meio em que vivem o material nutritivo
de que necessitam, ao mesmo tempo em que, sob a ao cataltica de
enzimas, produzem substncias das quais se utilizam a indstria. So
inmeros os alimentos obtidos por fermentao lctica. Entre os
produtos mais conhecidos esto o creme de leite, os queijos e os
iogurtes.
A fERmENTAO A palavra fermentao j teve muitos
significados no passado. De acordo com a definio encontrada no
dicionrio, fermentao um processo de varia-o qumica com
efervescncia..., um estado de agitao ou sem descanso..., qualquer
uma das v-rias transformaes de substncias orgnicas.... A palavra se
tornou popular antes dos estudos de Pas-teur com vinhos. A discusso
sobre
a histria do conceito de fermentao concluiu que o sentido geral
no qual esse
termo normalmente utilizado definido como um processo no qual
transformaes
qumicas so realizadas em um substrato orgnico pela ao de enzimas
produzidas por microorganismos.
Bioquimicamente, a fermentao o proces-so metablico no qual
carboidratos e compostos relacionados so parcialmente oxidados,
resul-tando em liberao de energia, sem qualquer aceptor de eltrons
externo. Os aceptores finais de eltrons so compostos orgnicos
produzidos diretamente da quebra de carboidratos. Con-
sequentemente, ocorre a oxidao incompleta do composto original,
resultando em liberao de apenas uma pequena quantidade de energia
durante o processo. Os produtos da fermentao consistem em alguns
compostos orgnicos, os quais so mais reduzidos do que outros.
Muitos alimentos devem sua produo e suas caractersticas s
atividades fermentativas dos microorganismos. Vrios produtos, como
queijos maturados, conservas e linguias fermentadas, so alimentos
que possuem uma vida til consi-deravelmente maior do que a
matria-prima da qual foram feitos. Alm de serem mais estveis, todos
os alimentos fermentados possuem aroma e sabor caractersticos que
resultam, direta ou indiretamente, dos organismos fermentadores. Em
alguns casos, o contedo de vitaminas dos alimentos cresce
juntamente com o aumento da
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digestabilidade da sua matria-prima. O processo de fermentao
reduz a toxi-cidade de alguns alimentos, enquanto outros podem se
tornar extremamente txicos durante a fermentao. Nenhum outro grupo
ou categoria de alimen-tos to importante ou tem sido to relacionado
ao bem estar nutricional em todo o mundo quanto os produtos
fermentados.
A ecologia microbiana dos alimen-tos e das fermentaes
relacionadas tem sido estudada h muitos anos em produtos como
queijos maturados, chu-crute, vinhos e outros. As atividades dos
organismos fermentados dependem dos parmetros intrnsecos de
crescimento. Por exemplo, quando o alimento in natu-ra contm acares
livres e acidificado, leveduras crescem rapidamente e pro- duzem
lcool, restringindo as atividades de outros organismos naturalmente
pre-sentes. Se, ao invs disso, a acidez de um produto permite um
bom crescimento bacteriano e, ao mesmo tempo, tem al-tas
concentraes de acares simples, de se esperar o crescimento de bact-
rias acidolcticas. A adio de baixas quantidades de NaCI tambm
permitir o crescimento preferencial das bactrias em relao s
leveduras, como ocorre na fermentao do chucrute.
Produtos que contm polissacarde-os mas no apresentam nveis
significati-vos de acares simples so normalmen-te estveis s
atividades de leveduras e bactrias acidolcticas devido a falta de
amilase na maioria desses micro-organismos. Para a fermentao ser
realizada, uma fonte exgena de enzi- mas sacarificantes deve ser
fornecida. O uso de malte de cevada em cervejarias e indstrias de
destilao um exemplo disso. A fermentao de acares at a formao de
etanol resultante da maltagem e ocorre devido as leveduras. O uso
de koji na fermentao de produ-tos com soja outro exemplo de como
fermentaes alcolicas e acidolcticas podem ocorrer em produtos
contendo baixos nveis de acares e altos nveis de amidos e protenas.
Embora as enzi-mas sacarificantes do malte de cevada sejam
provenientes da germinao de sementes de cevada, as enzimas do koji
so produzidas pelo Aspergillus oryzae, que cresce em gros de arroz
molhados ou cozidos a vapor, ou em outros ce- reais. Os
hidrolisados do koji podem ser fermentados por bactrias
acidolcticas e leveduras, como ocorre no caso do molho de soja, ou
suas enzimas podem agir diretamente no gro de soja na pro-duo de
produtos como o miso japons.
BAcTRIAS AcIDOlcTIcAS
Este grupo composto por 12 gneros de bactrias gram positivas:
Carnobacterium, Enterococcus, Lacto-coccus, Lactobacillus,
Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus,
Tetragenococcus, Vago-coccus e Weissella.
Uma vez que os Enterococcus e os Lactobacillus no pertencem mais
ao g-nero Streptococcus, o microorganismo deste ltimo gnero mais
importante em alimentos o S. termophilus. O S. diacetilactis foi
reclassificado como uma linhagem de Lactococcus subespcie lactis
que utiliza citrato.
Relacionados s bactrias acidolcti-cas, mas no pertencentes a
esse grupo, esto gneros como Aerococcus, Micro-bacterium e
Propionibacterium, entre outros. O gnero Propionibacterium foi
reduzido, j que algumas de suas espcies foram transferidas para o
novo gnero Propioniferax, o qual produz cido propinico como
principal cido carboxlico a partir da glicose.
A matria vegetal o habitat natural do grupo dos Streptococcus
lcticos, embora no existam evidncias de que o Lactococcus cremoris
tenha sua origem nesses materiais. Acredita-se que os Streptococcus
provenientes de plantas possam ser a fonte ancestral da qual outras
espcies e linhagens tenham se desenvolvido.
Embora o grupo das bactrias aci-dolcticas no tenha seus limites
bem definidos, todos os membros desse grupo apresentam a mesma
caracters-tica de produzir cido lctico a partir de hexoses. Por
serem organismos fermentadores, faltam neles sistemas hemeligados
funcionais de transporte de eltrons ou de citocromos, alm do que
eles obtm sua energia a partir da fosforilao de substratos durante
a oxidao de carboidratos. Tais micro-organismos no apresentam o
ciclo de Krebs.
As bactrias acidolcticas so dividas em dois grupos, com base nos
produ-tos finais do metabolismo da glicose. Aquelas que produzem
cido lctico como nico ou principal produto da fer-mentao da glicose
foram designadas
homofermentativas (veja Figura 1A).As homolcticas podem extrair
duas
vezes mais energia de uma quantidade definida de glicose do que
as heterolcti- cas. O comportamento homofermen-tativo observado
quando a glicose metabolizada, mas na necessariamente quando as
pentoses so metaboliza-das, j que algumas bactrias homo-lcticas
produzem cidos actico e lctico quando utilizam pentoses. O carter
homofermentativo de algumas linhagens de bactrias homolcticas pode
ser mudado pela alterao das condies de crescimento, tais como
concentrao de glicose, pH e limita-o de nutrientes.
As bactrias lcticas que produzem a mesma quantidade molar de
lactato, dixido de carbono e etanol a partir de hexoses so chamadas
de heterofermen-tativas (veja Figura 1B).
Todos os membros dos gneros Pe-diococcus, Streptococcus,
Lactococcus e Vagococcus so homofermentadores, assim como alguns
Lactobacillus. Os heteroformadores so Leuconostoc, Oenococcus,
Weissella, Carnobacterium, Lactosphaera e alguns Lactobacillus.
A
Tabela 7.1 apresenta as bactrias aci-dolcticas homo e
heterofermentativas.
As bactrias heterolcticas so mais importantes do que as
homolcticas na produo de componentes de aroma e sabor, tais como o
acetilaldedo e o diacetil (veja Figura 2).
O gnero Lactobacillus foi subdividi-do classicamente em trs
subgneros: Be-tabacterium, Streptobacterium e Thermo- bacteriumi.
Todos os Lactobacillus hete-rolcticos apresentado na Tabela 1
per-tencem ao subgnero Streptobacterium (por exemplo, L. casei e L.
plantarum) produzem mais de 1,5% de cido lctico em uma temperatura
tima de cresci-mento de 300C, enquanto as bactrias do subgnero
thermobacterium (como a L. acidophilus e a L. bulgaricus) podem
produzir mais de 3% de cido lctico e tm uma temperatura tima a
400C.
Mais recentemente, o gnero Lacto-bacillus foi organizado em trs
grupos baseados basicamente nas caractersti-cas fermentativas. O
grupo 1 inclui as es-pcies homofermentativas obrigatrias (L.
acidophilus, L. bulgaricus, L. delbrue-ckii, etc.). Estas so as
termobactrias e no fermentam pentoses. O grupo 2 formado pelas
espcies heterofermentati-vas facultativas (L. casei, L. plantarum,
L. sake, etc.), e os membros deste grupo fermentam pentoses. O
grupo 3 o das espcies heterofermentativas obrigat-rias e inclui L.
fermentum, L. brevis, L. reuteri, L. sanfrancisco e outros. Eles
produzem CO2 a partir da glicose. Os Lactobacillus podem produzir
um pH de 4,0 em alimentos que contm carboidratos fermentveis e
tambm podem alcanar um pH de aproxima-damente 7,1.
Quanto s necessidades para o crescimento, as bactrias
acidolcti-cas precisam de aminocidos, vitamina B e bases pricas e
pirimdicas, o que explica a sua utilizao em anlises microbiolgicas.
Embora essas bact- rias sejam mesoflicas, algumas de-las podem
crescer sob temperaturas abaixo de 50C ou acima de 450C. Com relao
ao pH, algumas podem crescer abaixo de 3,2, outras acima de 9,6,
mas a maioria cresce em uma faixa de pH entre 4,5 e 4,5. As
bactrias acidolcticas so pouco proteolticas e lipolticas.
fIGURA 1 - ROTAS GERAIS DE PRODUO DE AlGUNS PRODUTOS fERmENTADOS
A PARTIR DA GlIcOSE POR VRIOS ORGANISmOS. (A) lcTIcAS
HOmOfERmENTATIVAS; (B) lcTIcAS HETEROfERmENTATIVAS; (c) E (D)
PROPIONIBACTERIUM; (E) SACCHAROMCYES SPP; (f) ACETOBACTER SPP; (G)
ACETOBACTER
Glicose
2 ATP
2 ATPFosfoquetolase
Metilmalonil-CoA
Sucinil-CoA (Anaerobicamente)
Propionil-CoA
Sucinato
Lactato
2H2H
CO2Oxalacetato
cido Actico
2 Lactato Lactato Etanol
Etanol
Propionato Propionato,Acetato, CO2
CO2 + H2O
Piruvirato
Hexose Isomerase
2 ATPCO24 ATP 4 ATP
1 ATP
(A)
(B)
fIGURA 2 - ROTA GERAl DA PRODUO DE AcETONA E DIAcETIl A PARTIR
DO cITRATO PElO GRUPO N DE LACTOBACILLUS E LEUCONOSTOC SPP. O
PIRUVATO PODE SER PRODUZIDO A PARTIR DO lAcTATO, E A AcETIl
cOENZImA A (cOA), A PARTIR DO AcETATO.
Citrato
Acetato
Oxaloacetato
Piruvato
X2 TTP
TTP
CoA
CO2
Acetil-CoA
Acetona Diacetil
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PRODUTOS lcTEOS
Entre os produtos lcteos fermen-tados, destacamos neste artigo o
leite, os produtos que utilizam culturas starter, como a manteiga e
o iogurte, e os queijos.
LeiteOs microorganismos presentes
no leite cru de vaca so os mesmos
encontrados no bere e na pele desse animal, nos utenslios da
ordenha ou nas tubulaes da coleta. Sob boas condies de manuseio e
conservao, a biota predominante gram positiva. O leite cru mantido
sob temperatu-ras de refrigerao por muitos dias apresenta,
inevitavelmente, vrias ou todas as bactrias dos gneros
Ente-rococcus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc,
Lactobacillus, Microbacte-
rium, Oerskovia, Propioni- bacterium, Micrococcus, Proteus,
Pseudomonas, Bacillus e Listeria, assim como alguns representantes
de pelo menos um dos gneros dos coliformes. A biota incapaz de
cres-cer nas baixas temperaturas habi- tuais de armazenamento
ten-de a apresentar nmeros muito reduzidos. Alguns estudos tm
demonstrado a presena de bact- rias psicrotrficas formadoras de
esporos e de microbactrias no leite cru. Por exemplo, em um
es-tudo, o Bacillus spp. psicrotrficos foram encontrados em 25% a
36% de 97 amostras de leite cru, tendo mostrado capacidade de
crescer a 70C ou menos. Em outro estudo, o Clostridium
psicrotrficos foram isolados em quatro de 48 amos-tras de leite
cru. Mycobacterium e Nocardia spp. foram isolados em
aproximadamente 69% das 51 amostras de leite cru em outro estudo. O
processo de pasteuriza-o elimina todas essas bactrias, menos
linhagens termodricas, Streptococcus, Lactobacillus e bactrias
formadoras de esporos do gnero Bacillus (e Clostridium, se presente
no leite).
O leite o veculo de algumas doenas. O consumo de leite cru
geralmente est relacionado com os surtos registrados, incluindo
leites crus inspecionados. Sorvetes preparados em casa contendo
ovos, leite em p ou leite pasteurizado contaminado aps os processos
de aquecimento tm sido associados aos surtos alimentares. A
campilo-bacteriose e as salmoneloses so reconhecidas como doenas
que podem ser transmitidas pelo leite ou por produtos lcteos. Casos
de
listeriose e colite hemorrgica tm sido relacionados ao
leite.
Alguns questionamentos foram levantados a respeito da eficcia da
pasteurizao na destruio do Myco-bacterium paratuberculosis. O
interesse vem do fato de que essa bactria causa a doena de Johne no
gado e parece exercer alguma funo na doena de Crohn em humanos. Em
um estudo, nenhum dos mtodos de pasteurizao
(alta temperatura por curtos perodos - HTST - e baixa
temperatura por longos perodos - LTLT) destruiu 103-104 UFC/mL em
todas as amostras de leite, mas, em outro estudo, mais de 106
UFC/mL foram destrudas pelo HTST (720C por 15 segundos). A doena de
Crohn uma doena inflamatria do intestino (inflamao na regio do
leo), na qual o leo terminal e, as vezes, o ceco e o clon
ascendente se tornam espessos e ulcerados. O lmen da regio afetada
torna-se muito estreito, resultando em uma obstruo intestinal.
A deteriorao de produtos conten-do leite pasteurizado tem duas
origens comuns. A primeira o crescimento e a atividade metablica de
organismos psicrotrficos, como Pseudomonas, Alcaligenes e
flavobacterium spp. Esses bastonetes gram negativos, que
normal-mente so lipolticos e proteolticos, so contaminantes aps a
pasteurizao. Os organismos proteolticos podem causar a
desestabilizao das micelas de case-na e uma coagulao doce no leite.
No entanto, a deteriorao predominante se manifesta por meio de
odores acres e frutosos. A segunda o crescimento de organismos
resistentes ao calor que po-dem fermentar a lactose at cido lcti-
co. Quando o pH reduzido para 4,6, o leite coagula. Se esporos de
bolores esto presentes, podem germinar e cres-cer na superfcie do
leite azedo e elevar o pH at torn-lo neutro, propiciando o
so frequentemente citadas nos pro-dutos. Sempre incluem bactrias
que convertem lactose em cido lctico, normalmente o L. lactis
subespcie lactis, o L. lactis subespcie cremoris ou o L. lactis
subespcie lactis bitipo diacetylactis. Quando compostos com aroma e
sabor de diacetil so neces-srios, a cultura starter lctica inclui
bactrias heterolcticas, tais como o Leuconostoc mesenteroides
subespcie cremoris, o l. lactis subespcie lactis bitipo
diacetylactis ou o Leuconostoc mesenteroides subespcie dextranicum.
As culturas starter podem ser formadas por uma ou vrias linhagens.
Podem ser produzidas em grandes quantidades e congeladas em
nitrognio lquido para sua preservao ou congeladas a seco. Os
Lactococcus normalmente consti-tuem cerca de 90% da populao de uma
cultura starter lctea, e uma boa cultura lctica pode converter
quase toda a lactose em cido lctico. A acidez titulvel pode
aumentar para 0,8% a 1,0%, calculada como cido lctico, e o pH
normalmente diminui para 4,3 a 4,5.
A manteiga, o buttermilk e o sour cream so produzidos
normalmente pela inoculao de nata ou leite pasteurizado com uma
cultura starter lctea. Aps a inoculao, tais produtos so mantidos em
temperaturas apropriadas at que atinjam a acidez desejada. No caso
da manteiga, o creme inoculado e deixado acidificar, sendo ento
agitado at a formao da manteiga, a qual lavada, salgada e, ento,
embalada. O buttermilk, como o nome sugere, o leite que sobra
depois que a nata batida para a produo da manteiga. A sua produo
comercial geralmente realizada inoculando-se o leite des-natado
como culturas starter lcteas ou culturas prprias para buttermilk,
as quais so mantidas em temperatura apropriada para a acidificao.
Os co- gulos resultantes so quebrados em finas partculas por meio
de agitao; este produto chamado de buttermilk cultivado. O sour
cream feito com cul-turas starter geralmente preparado pela
fermentao da nata pasteurizada e homogeneizada com pouca gordura.
Esses produtos devem o seu sabor azedo ao cido lctico e o seu aroma
e gosto de manteiga ao diacetil.
TABELA 1 - BACTRIAS ACIDOLCTICAS HOMO E
HETEROFERMENTATIVASHomofermentativas Heterofermentativas
Organismos Configurao do lactato
% G + G Organismo Configurao do lactato
% G + G
Lactobacillus LactobacillusL. acidophilus DL 36,7 L. brevis DL
42,7 - 46,4 L. alimentarius L(D) 36 - 37 L. bucheneri DL 44,8L.
bulgaricus D(-) 50,3 L. cellobiosus DL 53L. casei L(+) 46,4 L.
coprophilus DL 41,0L. coryniformis DL 45 L. fermentum DL 53,4L.
curvatus DL 43,9 L. hilgardii DL 40,3L. delbrueckii D(-) 50 L.
sanfrancisco DL 38,1 - 30,7 L. helveticus DL 39,3 L. trichoides DL
42,7L. jugurti DL 36,5 - 39,0 L. fructivorans DL 38 - 41L. jensenii
D(-) 36,1 L. pontis DL 53 - 56L. lactis D(-) 50,3 LeuconostocL.
leichmaninii D(-) 50,8 L. cremoris D(-) 39 - 42L. plantarum DL 45
L. dextranicum D(-) 38 - 39L. salivarius L(+) 34.7 L .lactis D(-)
43 - 44Pediococcus L. mesenteroides D(-) 39 - 42P.acidilactici DL
44,0 L. gelidum D(-) 37P. cerevisiae DL L. carnosum D(-) 39P.
pentosaceus DL 38 L. mesenteroidesP. damnosus subsp.
mesenteroidesP. dextrinicus subsp. cremorisP. inopinatus subsp.
dextranicumP. parcutus L. argentinumTetragenococcus L. citrecumT.
halophilus L 36,5 L. fallaxT. muriaticus L.
pseudomesenteroidesStreptococcus CarnobacteriumS. bovis D(-) 38 -
42 C. divergens 33,0 - 36,4S. thermophilus D(-) 40 C. mobile 35,5 -
37,2Lactococcus C. gallinarum 34,3 - 36,4L. lactis subsp. lactis C.
psicicola 33,7 - 36,4Biovar diacetylactis L(+) 38,4 - 38,6
WeissellaL. lactis subsp. cremoris L(+) 38,0 - 40,0 W. confusa DL
44,5 - 45,0L. lactis subsp. hordniae 35,2 W. hellenica D(-) 37 -
47L. garvieae 38,3 - 38,7 W. halotolerans DL 45L. plantarum 36,9 -
38,1 W. kandleri DL 39L. raffinolactis 40,0 - 43 W. minor DL
44Vagococcus W.paramesenteroides D(-) 38 - 39V. fluvialis 33,6 W.
viridescens DL 43V. salmoninarum 36,0 - 36,5 Oenococcus
O. oeni DL 38 - 42
crescimento de bactrias proteolticas, como a Pseudomonas spp. e
a liquefao dos cogulos do leite.
Em produtos lcteos com uma vida de prateleira mais longa, a
deteriorao por bactrias psicrotrficas formadoras de esporos um
problema srio. Orga-nismos como o Bacillus cereus podem sobreviver
ao processo UHT e, devido a longa vida de prateleira, crescer e
produzir toxinas, alm de tambm po-derem causar uma coagulao doce
nos produtos.
A deteriorao microbiana do leite cru similar deteriorao
anterior-mente descrita, no caso do produto ser mantido sob
refrigerao. A viscosidade presente, as vezes, no leite cru causada
pelo Alcaligenes viscolactis. Seu cresci-mento favorecido pela
manuteno do leite cru em baixas temperaturas por muitos dias. A
viscosidade ocorre devido a produo bacteriana de uma camada
viscosa, a qual d ao produto uma consistncia pegajosa.
Culturas starterUma cultura starter lctea essen-
cial na indstria de laticnios. Para a produo de qualquer tipo de
queijo, fundamental que haja uma produo de cido lctico, e a cultura
starter lctea adicionada com essa finalida-de. As culturas starter
lcteas tambm so utilizadas em manteigas, queijos cottage,
buttermilk e sour cream e
Streptococcus
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O iogurte produzi-do com culturas starter especficas, as quais
as culturas mistas de S. ter-mophilus e Lactobacillus delbrueckii
subespcie bulgaricus em uma pro-poro de 1:1. Na pre-sena dos
Lactobacillus, os cocos crescem mais rpido do que os basto-netes e
produzem uma quantidade maior de ci-do do que se estivessem
sozinhos. H uma maior produo de acetaldedo (o componente voltil
mais importante no sabor do iogurte) quando o Lacto-bacillus
delbrueckii subespcie bugla-ricus cresce em associao com o S.
termophilus. Os cocos podem produzir aproximadamente 0,5% de cido
lctico, e os bastonetes, de 0,6% a 0,8% (pH de 4,2 a 4,5). Contudo,
se o tempo de incubao for maior, o pH pode baixar para
aproximadamente 3,5, e o cido lctico, aumentar para 2%.
O iogurte preparado reduzindo-se o contedo de gua do leite
integral ou desnatado em pelo menos um quarto. Isso pode ser feito
em um recipiente a vcuo, depois da esterilizao do leite, ou
adicionando-se cerca de 5% de sli-dos lcteos, sendo a gua ento
reduzida (condensao). O leite concentrado aquecido a 820C a 930C,
por 30 a 60 minutos, e refrigerado a 450C. A cultura starter
adicionada em concentrao de aproximadamente 2% do volume, sendo em
seguida incubada a 450C por trs a cinco horas e, ento, resfriada a
50C. A acidez de um produto final de boa qualidade de 0,85% a
0,90%. Para atingir tal nvel de acidez, o produto fermentado deve
ser removido da incuba-o a 450C quando a acidez est ao redor de
0,65% a 0,70%. Um bom iogurte se mantm em boas condies de consu-mo
a 50C por uma a duas semanas. Os
cocos crescem antes dos bastonetes durante a fermentao, mas
depois de trs horas o nmero desses dois micro-organismos deve ser
quase igual. ndices maiores de acidez, como 4%, podem ser obtidos
deixando-se o produto fermen-tar por mais tempo, fazendo com que o
nmero de bastonetes exceda o nmero de cocos. O Streptococcus tende
a ser inibido quando o pH fica entre 4,2 e 4,4; j o Lactobacillus
pode tolerar valores de pH entre 3,5 e 3,8. O cido lctico do
io-gurte produzido em maior quantidade pela glicose proveniente da
lactose do que da galactose.
Iogurtes recm produzidos contm aproximadamente 109 organismos/g,
mas, durante o seu armazenamento, esse nmero pode baixar para
106/g, especialmente quando mantidos a 50C por mais de 60 dias. O
nmero de bastonetes geralmente diminui mais rapidamente do que o
nmero de cocos. A adio de frutas ao iogurte parece no afetar o
nmero de microorganismos
TABELA 2 - ALGUNS PRODUTOS FERMENTADOSAlimentos e produtos
Matria-prima Organismos fermentadores Local de produo
Buttermilk blgara L. delbrueckii subsp. bulgaricus Blcs
Iogurte Leite, slidos do leite L. delbrueckii subsp. bulgaricus,
S. thermophilus Todo o mundo
Kefir LeiteLactobacillus lactis, L. delbrueckii subsp.
Bulgaricus, Torulaspp.
Sudoeste asitico
Kumiss Leite cru de guaLactobacillus leichmannii, L. delbrueckii
subsp. Bulgaricua, Torulaspp.
Rssia
Leite acidificado Leite Lactobacillus acidophilus Vrios
pasesQueijos (maturados) Leite coalhado Culturas starter lcticas
Todo o mundoTaette Leite S. lactis var. taette Pennsula
escandinavaTarhana* Farinha de trigo e iogurte Lcticos Turquia
* Similar ao lishk na Sria e ao kushuk no Ira
fermentadores. A norma da Federao Internacio-nal de Produtos
Lcteos para iogurtes de 107/g ou mais.
O kefir produzido a partir de grnulos que contm os
microorga-nismos L. lactis, L. bul-garicus e leveduras
fer-mentadoras de lactose, os quais so mantidos juntos por camadas
de protenas coaguladas. A produo e cido realizada pelas
bactrias,
enquanto as leveduras produzem lcool. A concentrao final de cido
lctico e lcool pode ser maior do que 1%. O ku-miss semelhante ao
kefir, exceto pelo fato de que o leite utilizado o de gua, os
microorganismos no formam gros e a quantidade de a;cool pode
atingir 2%.
O leite acidificado produzido me-diante a inoculao da linhagem
de L. acidophilus em leite desnatado estril. Depois no inculo de 15
a 2% ser pre-parado, o produto submetido a uma temperatura de 370C
at que o leite coa-gule. Uma variao muito popular desse produto
comercializada nos Estados Unidos e consiste na adio de uma
linhagem concentrada de L. acidophilus a um tanque de leite
integral pasteuri-zado e frio (ou leite desnatado ou com 2% de
gordura). O produto imediata-mente engarrafado. Apresenta pH de
leite normal e mais saboroso do que os produtos mais cidos. O nmero
de L. acidophilus varia entre 107 e 108/mL. O buttermilk blgaro
produzido de
forma similar, mas utilizando a linhagem de L. bulgaricus como
cultura starter. Ao contrrio do L. acidophilus, o L. bulgaricus no
coloniza o intestino huma-no. Uma relao de leites fermen-tados
apresen-tada na Tabela 2.
A manteiga contm cerca de
15% de gua, 81% de gordura e geral-mente menos de 0,5% de
carboidratos e protenas. Embora no seja um produto altamente
perecvel, deteriorada por bactrias e fungos. A maior fonte para os
microorganismos na manteiga a nata, seja doce ou azeda,
pasteurizada ou no pasteurizada. A flora do leite integral
observada na nata, pois os microorganismos se encontram nas
gotculas de gordura que sobem para a superfcie do leite. O processo
de obteno de manteiga por meio da nata, seja natural ou
pasteurizada, reduz o nmero total de microorganismos. Os valores
para o produto acabado va-riam de algumas centenas at mais de
100.000/g em amostras de manteiga salgada. A manteiga salgada pode
conter mais de 2% de sal, o que significa que as gotculas de gua
podem conter um nvel efetivo de cerca de 10%, fazendo com que o
produto seja menos suscept- vel deteriorao microbiana.
As bactrias causam dois tipos de deteriorao na manteiga. O
primeiro conhecido como mancha de superf-cie ou putrefao. Essa
deteriorao causada pela Pseudomonas putrefaciens e ocorre devido ai
seu crescimento na superfcie da manteiga pronta. Ela se desenvolve
em temperaturas que va-riam entre 40C e 70C e se torna visvel entre
7 e 10 dias. O odor se deve, apa-rentemente, a certos cidos
orgnicos, especialmente ao cido isovalrico. A segunda deteriorao
bacteriana mais comum da manteiga a rancidez. Esta causada pela
hidrlise da gordura com a liberao de cidos graxos livres. As lpases
provenientes de fontes no mi-crobiolgicas podem causar essa
dete-riorao. O microorganismo responsvel o Pseudomonas fragi,
embora as vezes a P. fluorescens tambm esteja envolvida. As
bactrias podem causar outros trs tipos de deteriorao menos comuns
na manteiga. Um sabor maltado causado pelo crescimento do
Lactococcus lactis, var. maltigenes. Um odor semelhante a gamb
causado pela Pseudonomas mephitica, e a P. nigrifacients tem sido
apontada como a causadora de manchas negras na manteiga.
A deteriorao por fungos menos comum, mas acontece devido a
espcies como Clostridium, Alternaria, Asper-
gillus, Mucor, Rhizopus, Penicillium e Geo- trichum,
especialmente o G. candidum (Oospora lactis). Esses microorganismos
podem ser encontrados na superfcie da manteiga, onde produzem
coloraes referentes s cores dos seus esporos. Le-veduras negras do
gnero Torula tambm causam manchas na manteiga. Exames microscpicos
revelaram a presena de miclios de bolores um pouco distantes dos
pontos de crescimento visveis. O alto teor lipdico e a baixa
concentrao de gua fazem com que a manteiga seja mais susceptvel
deteriorao por bo-lores do que por bactrias.
O queijo cottage sofre deteriorao por bactrias, leveduras e
bolores. O exemplo mais comum de deteriorao bacteriana conhecido
como cogulos viscosos. O Alcaligenes spp. tem sido apontado como um
dos microorganis-mos mais frequentemente encontrados, embora
Pseudomonas, Proteus, Ente-robacter e Acinetobacter spp, tambm
tenham sido implicados. Penicillium, Mucor, Alternaria e Geotrichum
apre-sentam um bom crescimento no queijo cottage, dando a ele um
sabor mofado ou que lembra leveduras.
QueijosA maioria dos queijos resulta de
uma fermentao lctica. Em geral, o processo de manufatura
consiste em dois passos importantes. Em um dos passos, o leite
preparado e inoculado com uma cultura starter lctica apro-priada. A
cultura starter produz cido lctico que, juntamente com a renina,
forma a coalhada. A cultura starter para a produo do queijo pode
ser diferente, dependendo da quantidade de calor aplicada coalhada.
O S. termophilus empregado na produo de cido lctico em coalhadas
cozidas, pois mais tole-rante ao calor do que a maioria das ou-tras
culturas starter; uma combinao de S. termophilus e L. lactis subsp.
lactis empregada em coalhadas que passam por um cozimento
intermedirio. No outro passo, a coalhada comprimida, pressionada e
depois salgada. Em casos nos quais h a maturao, esse processo
realizado em condies apropriadas ao queijo em questo.
Embora muitos queijos maturados sejam produtos da atividade
metablica das bactrias acidolcticas, diversos queijos bem
conhecidos devem as suas
Lactobacillus bulgaricus
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fERmENTAOfERmENTAO
caractersticas a outros organismos. No caso do queijo suo, uma
mistura de culturas de L. delbrueckii subsp. bulgaricus e S.
termo-philus normalmente em-pregada juntamente com uma cultura de
Propioni- bacterium shermanii, a qual adicionada ao quei-jo durante
o processo de maturao para o desen-volvimento do sabor e a formao
das olhaduras.
Para produzir queijos azuis, como o Roquefort, a coalhada
inoculada com esporos de Penicillium roqueforti, os quais ajudam na
maturao e conferem o aspecto de veias azuis caracterstico desse
tipo de queijo. De uma maneira se- melhante, o leite ou a
su-perfcie do queijo Camem-bert so inoculados com esporos de
Penicillium ca-memberti.
Existem mais de 400 variedades de queijos, representando menos
de 20 tipos, os quais so agrupados ou clas-sificados de acordo com
a sua textura, seu teor de umidade e sua maturao ou no. No caso dos
maturados, estes tambm so classificados conforme a realizao do
processo, ou seja, por bactrias ou bolores. Os trs tipos de textura
dos queijos so duro, semiduro e mole. Exemplos de queijos duros so
o cheddar, provolone, romano e Edam. Todos os queijos duros so
maturados por bactrias por um perodo que varia entre dois e 16
meses. Os queijos semi-duros incluem o Muenster e o Gouda e so
maturados por bactrias durante perodos de um a oito meses. O Blue e
o Roquefort so dois exemplos de queijos semiduros maturados por
bolores por dois a 12 meses. O Limburger um exemplo de queijo mole
maturado por bactrias; o Brie e o Camembert so exemplos de queijos
moles maturados por bolores. Entre os queijos no matu-rados esto o
cottage, o cream cheese e o Neufchatel.
O baixo teor de umidade dos quei-jos duros e semiduros faz com
que
no sejam deteriorados pela maioria dos microorganismos, embora
os bo-lores possam crescer nesses produtos. Alguns queijos
maturados tm um potencial de oxirreduo (O/R) sufi-cientemente baixo
para o crescimento de microorganismos anaerbios. Assim, quando a
atividade de gua permite o crescimento, as bactrias anaerbias so as
responsveis pela deteriorao desses produtos. Os Clostridium spp.,
especialmente o C. pasteurianum, o C. butyricum, o C. sporogenes e
o C. tyrobutyricum, causam estufamento nos queijos. O C
.tyrobutyricum conhecido por causar a fermentao do cido bu-trico,
provocando o defeito conhecido como estufamento tardio em queijos
como o Gouda. O Bacillus polymyxa, uma bactria aerbia formadora de
esporos, foi apontado como causa de estufamentos. O estufamento
resulta da utilizao de cido lctico com a produo de CO2. A atividade
dessa bactria pode ser retardada por vrias semanas com a utilizao
de 0,5% de polifosfato alimentar de cadeia longa e completamente
inibida por 1,0% do mesmo produto.
lEITES fERmENTADOS
Os benefcios sade dos consu-midores proporcionados por certos
alimentos fermentados e/ou orga-nismos fermentadores so avaliados
segundo descobertas contra e a favor dos mesmos. Alguns estudos
apiam os benefcios sade, entretanto, outros dizem o contrrio. Os
trs tpicos de interesse so os possveis benefcios a indivduos com
intolerncia lactose, a diminuio do colesterol e as atividades
contra o cncer.
A intolerncia lactose (m absor-o da lactose, hipolactemia
intestinal) uma condio normal dos mamferos adultos, incluindo a
maioria dos adultos humanos. Pesquisas constataram que as pessoas
que tm intolerncia lactose podem consumir alguns tipos de pro-dutos
lcteos fermentados sem efeitos nocivos; outros estudos, no entanto,
no encontraram efeitos benficos. Quando se observam efeitos
benficos, estes so atribudos ao baixo nvel de lactose do produto
fermentado e a produo de -galactosidase pelos organismos
fer-mentadores depois da ingesto desses
produtos. Em um estudo, a quantidade de lactose de um iogurte
armazenado por 11 dias diminuiu pela metade (de 4,8g/100g em leite
no fermentado para 2,3g/100g). Durante o mesmo perodo, a galactose
que apresentava apenas resqucios no leite aumentou para 1,3g/100g
no iogurte; resultados similares foram obtidos em leites
acidi-ficados e leites com bifidus.
Alguns estudos mostram que o leite acidificado adocicadoprevine
os sintomas da intolerncia lactose, enquanto outros estudos no
encontra-ram nenhum beneficio efetivo.
Embora hajam estudos contradi-trios, a melhoria dos sintomas da
intolerncia lactose devido a bactrias acidolcticas est bem
documentado.
J os estudos dos efeitos do leite fer-mentado sobre o colesterol
teve incio em uma tribo africana de Masai, onde, embora o consumo
de carne fosse alto, havia um baixo nvel de colesterol e de doenas
coronrias. Esse fato foi asso-ciado ao consumo dirio de 4 a 5
litros de leite integral fermentado. Estudos posteriores no
explicaram o verdadeiro efeito dos organismos fermentadores nos
nveis de colesterol em humanos, embora as evidencias levassem a
crer que h um efeito positivo. Em um estudo realizado com 26
pessoas, por
exemplo, uma dieta rica em iogurte mostrou uma diminuio nos
nveis de colesterol. Tais resultados sugerem que o iogurte contm um
fator que inibe a sntese de colesterol do fgado a partir do
acetato. Esse fator pode ser tanto o cido 3-hidroxi-3-metilglutrico
como o cido ortico acrescido do leite termfi-lo com compostos
solveis em metanol. Descobriu-se que esses dois cidos redu-ziram o
nvel de colesterol do fgado em comparao com as amostras-controle.
Em outro estudo, ratos alimentados com uma rao acrescida de 10% de
leite fermentado com L. acidophilus por quatro semanas apresentaram
uma reduo significativa no colesterol quando comparados a ratos que
foram submetidos a dietas sem leite fermenta-do. Embora em alguns
estudos a baixa nos nveis de colesterol seja atribuda reduo na
sntese, outros pesquisado-res acreditam que as bactrias eliminam o
colesterol ou os seus precursores do trato gastrintestinal. Em
outro estudo, duas linhagens de L. acidophilus (pro-venientes de
sunos) cresceram na pre-sena de bile. Uma linhagem assimilou o
colesterol de um meio de cultura na pre-sena de bile, em condies
anaerbias, e inibiu significativamente o aumento dos nveis de
colesterol em sunos, os quais foram submetidos a uma dieta
rica em colesterol. A outra linhagem no removeu o colesterol do
meio de cultura e no reduziu os nveis de colesterol em sunos. Os
pesquisadores apresentaram evidncias de que algumas linhagens de L.
acidophilus reduzem o colesterol, agindo diretamente sobre ele no
trato gastrintestinal. Mais recentemente, a taxa de colesterol foi
reduzida em 50% em um meio de cultura mantido por 10 a 14 dias a
320C, contendo Propioni- bacterium freudenreichii. Esse
microor-ganismo no degradou o composto, uma vez que mais de 70% pde
ser recupera-do das clulas lavadas.
Em um estudo com humanos, um total de 68 voluntrios em idades
en-tre 18 e 26 anos, dividido em grupos de 10 ou 13 pessoas, fez
uma dieta com suplementos de leite cru, leite integral, leite
desnatado, iogurte, but-termilk e leite acidificado adocicado. A
dieta foi mantida por trs semanas. As concluses foram de que o
butter-milk, o iogurte e o leite acidificado no apresentaram
efeitos significativos no colesterol. Um estudo realizado por seis
semanas com 58 homens saudveis de origem dinamarquesa mostrou que
houve uma reduo significativa no colesterol daqueles que se
alimentaram com produtos lcteos fermentados por Enterococcus
faecium e duas linhagens de Streptococcus thermophilus. O pro-duto
fermentado continha 2 x 108/mL de E. faecium e cerca de 7 x 108/mL
de S. termophilus.
Com relao aos efeitos anticarci-nognicos, aparentemente, a
primeira observao da atividade anticancergena das bactrias
acidolcticas foi realizada na Unio Sovitica em 1962, onde foi
de-monstrado um efeito contra o sarcoma e o carcinoma. As
atividades anticancerge-nas tm sido demonstradas em animais por um
grande nmero de pesquisadores que empregam iogurte e extratos de
iogurte de L. acidophilus, L. delbrueckii subsp. bulgaricus e L.
casei, alm de extratos desses microorganismos.
Para estudar o efeito de suplemen-tos orais de L. acidophilus na
atividade enzimtica das bactrias fecais, pes-quisadores utilizaram
21 voluntrios humanos.As enzimas analisadas foram -glucuronidase,
nitrorredutase e azor-redutase, pois elas podem converter in-
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diretamente carcinomas ati-vos em carcinomas proxi- mais. A
dieta consistiu em um perodo de quatro se-manas de controle, segui-
das por quatro semanas de leite comum, quatro semanas de controle,
quatro semanas de leite contendo 2 x 106/mL de L. acidophilus e
quatro semanas de controle. Redu-es de duas a quatro vezes nas
ativida-des das trs enzimas foram observadas em todos os voluntrios
durante o perodo da dieta com Lactobacillus; os nveis das enzimas
voltaram ao normal durante as quatro semanas finais no perodo de
controle. Estudos semelhan-tes, porm, mais limitados tm sido
realizados por outros pesquisadores. Descobertas como essas podem
ser significativas no caso de cncer do clon, em que as evidncias
suportam a importncia da dieta.
OS PROBITIcOS
O termo probitico, de acordo com a Legislao Brasileira, definido
como um suplemento alimentar microbiano vivo que afeta de maneira
benfica o organismo pela melhora no seu balano microbiano.
Os primeiros estudos cientficos so-bre microorganismos e suas
interaes com o hospedeiro humano, embora sob uma perspectiva
negativa, ocorreram na segunda metade do sculo 19. J em 1885, o
pediatra e bacteriologista
alemo Theodor Escherich (1857-1911) descreveu a microbiota e, em
1886, a co-lonizao do trato gastrintestinal (GIT) infantil,
sugerindo o efeito benfico de certas bactrias na digesto. Porm, foi
o obstetra alemo Albert Dderlein (1860-1941) o primeiro cientista a
su-gerir a associao benfica das bactrias vaginais pela produo de
cido lctico de acares, prevenindo ou inibindo o crescimento de
bactrias patgenas. As bactrias do gnero Lactobacillus, que formam a
flora vaginal normal, so designadas com o nome de bacilo de
Dderlein ou de flora de Dderlein. Re-centes pesquisas destacam a
importn-cia vital de uma populao microbiana saudvel no GIT.
Particularmente, a associao benfica da bactria cido lctica com o
hospedeiro humano.
O zoologista e microbiologista russo Ilya Ilich Mechnikov
(1845-1916), apelidado em ingls de Elie Metschnikoff, foi o
primeiro a postular o benefcio sade da bactria cido lctica
associada com produtos de leite fermentado.
A influncia be-nfica dos probiti-cos na microbiota intestinal
humana inclui fatores como efeitos antagnicos e efeitos imuno-
lgicos, resultando em um aumento da resistncia contra patgenos.
Assim, a utilizao de culturas bacterianas probiticas estimula a
multiplicao
de bactrias benficas, em detrimento proliferao de
bactrias potencialmente preju-diciais, reforando os
mecanismos
naturais de defesa do hospedeiro.Vrios microorganismos so
usados
como probiticos, entre eles bactrias cido lcticas, bactrias no
cido lcti-cas e leveduras. Bactrias pertencentes aos gneros
Lactobacillus e Bifidobacte-rium e, em menor escala, Enterococcus
faecium, so mais frequentemente empregadas como suplementos probi-
ticos para alimentos.
A utilizao de probiticos recomen-dada a qualquer pessoa que
queira favore-cer o equilbrio da microbiota intestinal.
Os diferentes probiticos so estu-dados e comercializados na
forma de preparaes contendo um nico ou uma combinao de
microorganismos. So comercializados na forma de pre-paraes
farmacuticas, em cpsulas ou saches, ou naturais, como leite
fermentado ou iogurtes.
O grande uso das bactrias do gne-ro Lactobacillus em alimentos,
decorre dos resultados de seu comportamento nos mesmos, como
capacidade de fermentar acares, formando cido lctico
abundantemente; capacidade termodrica, tornando-a resistente a
tratamentos trmicos mais baios; alta elaborao de cido lctico,
eliminando de seus substratos microorganismos competitivos;
capacidade de formar substncia volteis, alterando valores
sensoriais de determinados alimentos; e incapacidade de sintetizar
a maioria das vitaminas exigidas, impedindo seu crescimento em
meios carentes desses nutrientes reguladores.
Atualmente, os alimentos probi-ticos disponveis no mercado
incluem sobremesas base de leite, leite fermen-tado, leite em p,
sorvete, iogurte e di-versos tipos de queijo, alm de produtos na
forma de cpsulas ou produtos em p para serem dissolvidos em bebidas
frias, sucos fortificados, alimentos de origem vegetal fermentados
e maioneses.
