Caracterização Bioquímica de Queijo e Requeijão de Castelo

Branco.

Ana Margarida Água-Doce2, Maria Manuela Esteves1 e Maria Luisa Serralheiro2. 1Departamento de

Engenharia Química do ISEL. 2Centro de Estudos Bioquímicos e Fisiologia. FCUL.

Na primeira parte deste trabalho procedeu-se à caracterização bioquímica do queijo de ovelha da Cooperativa de

Produtores da Beira Baixa ao longo das 6 semanas maturação. A caracterização incidiu sobre o estudo das alterações

que ocorrem ao nível proteíco, ácidos gordos, lactose, ácido láctico, pH, sal, cálcio e ao nível morfológico. Procedeu-

se também ao estudo da aplicabilidade de um índice de maturação, baseado na caracterização de grupos amina livres,

para controlo da fase final do processo de maturação. Na segunda parte deste trabalho procedeu-se à caracterização

bioquímica do requeijão, obtido a partir do soro produzido após o fabrico do queijo de ovelha, com o objectivo de

estudar o efeito da embalagem do requeijão em diferentes atmosferas controladas na concentração de proteína, na

composição em ácidos gordos, no conteúdo em lactose e ácido láctico, no valor de pH no teor em iões cálcio e na

estrutura do requeijão da Cooperativa, ao longo de 15 dias.

Introdução

Caracterização Bioquímica do Queijo

O queijo de Castelo Branco, tal como os queijos de Azeitão, de Évora, de Nisa, de Serpa, da Serra da Estrela

e de La Serena, é produzido a partir de leite de ovelha e coagulado com coalho de origem vegetal (Cynara

spp.). Foram feitos vários estudos a nível microbiológico e bioquímico destes queijos [1]. Em relação ao

queijo de Castelo Branco, os estudos realizados até à data foram feitos por Mata [2] e Marques [3] e

referem-se ao valor de pH, de NaCl, de humidade, de proteína total, de matéria gorda do queijo no final do

período de maturação.

Neste trabalho, a caracterização do queijo de Castelo Branco incidiu sobre o estudo das alterações que

ocorrem ao nível proteíco, ácidos gordos, lactose, ácido láctico, pH, sal, cálcio e ao nível morfológico

durante o período de maturação.

Ao longo do processo de cura, o queijo sofre uma série de transformações que afectam os diversos

constituintes do queijo: dá-se a hidrólise das proteínas, a degradação da matéria gorda, a fermentação da

lactose. Os produtos resultantes estão, por sua vez, sujeitos a serem transformados em novos produtos [4].

A extensão e o tipo de maturação do queijo depende do tempo e da temperatura de permanência nas câmaras

de maturação, da composição do queijo (especialmente da humidade e dos níveis de sal) e do tipo e da

actividade dos enzimas e dos microrganismos presentes. As alterações físicas e químicas que ocorrem

durante a maturação vão determinar as qualidades organolépticas do queijo [5].

Seria importante do ponto de vista do produtor a possibilidade de monitorização do processo de maturação

de uma forma objectiva, através de um índice de maturação, de modo a poder retirar o produto das câmaras

de maturação e lançá-lo no mercado com a segurança de ter terminado o processo e ter um queijo final com o

mesmo índice de maturação.

Um dos processos bioquímicos maiores e mais complexos que ocorre durante a maturação é a proteólise [6].

Para a maioria dos queijo duros e semi duros, este é o processo mais monitorizado durante o processo de

cura [5].

A hidrólise das caseínas origina péptidos de diferentes pesos moleculares, assim como aminoácidos livres.

Os ácidos aminados podem, por sua vez, sofrer uma série de transformações (desaminações oxidativas,

transaminações, descarboxilações) originando a formação de aminas e outros derivados [4].

O ácido 2,4,6 trinitrobenzenosulfónico (TNBS) fixa-se aos grupos NH2 livres das proteínas, péptidos e

aminoácidos, formando compostos corados que podem ser detectados a 420 nm. Por cada quebra da ligação

péptidica forma-se um novo grupo capaz de reagir com TNBS, fornecendo deste modo um método simples,

sensivel e directo de monitorizar a proteólise e avaliar qual o grau de maturação do queijo [7, 8].

Caracterização Bioquímica do Requeijão

O soro obtido após o fabrico de queijo foi tradicionalmente tido como um resíduo, sendo muitas vezes

tratado como efluente. Devido ao elevado teor de matéria orgânica que contém (estima-se que 100 Kg de

soro líquido têm uma força poluente equivalente aos detritos produzidos num dia por 45 pessoas [9]), o soro

é considerado o principal problema de poluição com que a indústria de lacticínios se debate. Para produzir

1 Kg de queijo [10], são necessários 10 litros de leite e são obtidos cerca de 9 a 12 litros de soro. Estes

valores são dependentes das densidades do leite (logo, da espécie animal de origem) e do soro, dependendo

esta última do tipo de queijo produzido e da tecnologia usada [11].

Para o soro passa a maior parte da água do leite (cerca de 93%) [12], quase toda a lactose (corresponde a

75% da matéria seca do soro) e fica retida alguma gordura (constitui cerca de 6% da matéria seca do soro). O

teor de sais minerais no soro pode variar entre 7 a 9% da matéria seca, dependendo esta composição do pH

do soro. Os restantes cerca de 12% da matéria seca do soro correspondem à fracção proteica. Esta é

composta essencialmente pelas proteínas do soro (β-lactoglobulina, α-lactalbumina , albumina do soro de

bovino, imunoglobulina G e em menor quantidade lactoferrina e lactoperoxidase) e por algumas caseínas

que se encontram em pequena quantidade (caseína α e κ) [11].

Uma forma de diminuir a elevada carga orgânica do soro é proceder à recuperação das proteínas do soro. Os

processos de recuperação das proteínas do soro baseiam-se nas diferenças de pesos moleculares, carga iónica

das proteínas e insolubilidade a elevadas temperaturas [13].

As proteínas recuperadas do soro podem ser usadas como aditivos no queijo Cheedar para melhoria do

rendimento, nos queijos frescos como o Quarg e o Cottage para melhoria da consistência e no iogurte para

melhoria da viscosidade e capacidade de retenção de água [14], mas a principal aplicação destas proteínas é

na produção de queijos de soro que em Portugal denominamos de requeijão. O requeijão é um produto com

tradição de consumo no nosso país e com valor comercial.

Em Portugal, o requeijão é produzido, segundo protocolos ancestrais, a partir de soro de ovelha, a partir de

misturas de soro de ovelha com até 10% (v/v) de leite geralmente de cabra, ou então a partir de misturas de

soro de ovelha e cabra [15].

Apesar do requeijão ser produzido a altas temperaturas, os seus elevados teores em proteína, lactose e água

promovem o crescimento de microrganismos, que aparecem como contaminação durante a manipulação pós-

produção; tais alterações qualitativas e quantitativas na microflora traduzem-se em mudanças de

propriedades físico-químicas, que condicionam a aceitação pelo consumidor final [15].

O requeijão é um produto tradicionalmente comercializado sem qualquer embalagem que lhe confira uma

protecção completa de contaminantes, uma vez que é vendido unicamente em cestinhos, ao ar livre. Alguns

produtores já comercializam o requeijão em embalagens de papel que eventualmente lhe poderão trazer mais

alguma protecção relativamente a contaminantes ambientais. Por lei, o requeijão só pode estar exposto

durante 5 dias, ao fim dos quais deverá ser retirado do mercado.

Uma vez que nos países da União Europeia existem normas rígidas para controlo de qualidade dos produtos

comercializados, com normas para protecção do consumidor, será importante, para o caso do requeijão,

estabelecer um processo de embalagem adequado. Deste modo será possível manter o produto exposto

reduzindo o risco de contaminações, dando-lhe um grau de higiene superior, sem que no entanto perca o

aspecto e as características do produto tradicional.

A utilização de atmosferas controladas com baixo teor em oxigénio, elevado conteúdo em CO2, em azoto ou

em misturas dos diferentes gases assim como a utilização de materiais impermeáveis às trocas de gases tem

sido estudada neste tipo de produto [15, 16].

Para que o problema da embalagem possa ser equacionado é necessário conhecer as características

bioquímicas do produto em questão uma vez que a natureza e o tipo de soro influenciam as características

finais do requeijão [15].

Neste trabalho a caracterização do requeijão foi feita ao nível da concentração de proteína, na composição

em ácidos gordos, no conteúdo em lactose e ácido láctico, no valor de pH e no teor em iões cálcio no

requeijão com embalagem tradicional e embalado sob atmosferas controladas. Os requeijões foram

embalados em diferentes atmosferas controladas (100% N2, 100% CO2, mistura de 20% CO2 com 80% N2) e

em vácuo.

O requeijão é um produto de alto valor nutricional [14] com elevados teores proteicos e baixo teor em

gordura. No entanto, estes teores dependem da fonte de soro bem como dos parâmetros utilizados no fabrico

do requeijão [17]. Com objectivo de se obter um produto nutricionalmente mais rico, procedeu-se à

optimização do processo de fabrico do requeijão. As variaveis do processo manipuladas foram o tempo de

aquecimento, a velocidade de agitação e a variação da concentração de NaCl após o que se procedeu à

análise bioquímica dos requeijões obtidos.

Resultados

Neste trabalho procedeu-se à caracterização bioquímica do queijo de ovelha da região de

Castelo Branco durante o período de maturação, 6 semanas. A caracterização bioquímica incidiu

sobre o estudo das alterações que ocorrem ao nível proteico, ácidos gordos, lactose, ácido láctico,

pH , sal e cálcio. Destes estudos mostram-se na figura 1 a evolução da proteólise durante o período

de maturação do queijo. Analisaram-se 2 séries de queijos que fotam maturados em condições

diferentes. Em qualquer das situações pode verificar-se que a quantidade de grupos NH2 livres

provenientes de hidrólise das proteínas atinge um valor estável podendo este valor vir a ser tomado

como índice de maturação em situações futuras.

Neste trabalho foi também estudado o processo de armazenamento do requeijão, produto derivado

do soro obtido com a produção do queijo. Analisou-se o efeito de diferentes atmosferas de

armazenamento na evolução do pH do produto durante 15 dias de armazenamento a 4ºC. Os

resultados mostram-se na figura 2.

0

100

200

300

400

500

0 2 4 6Semanas

mm

ole

s N

H2 / g

Qu

eijo

Figura 1-Evolução, ao longo do tempo de maturação, do conteúdo em grupos NH2 que reagem comTNBS, no Queijo de Castelo Branco. Encontram-se representados os valores para a Série I ( ) e paraa Série II ( ). O desvio padrão está representado pelas barras de erro.

Das diferentes atmosferas de armazenamento pode concluir-se que a que contem CO2 faz baixar o

valor de pH do produto, não sendo portanto conveniente, uma vez que poderá fazer alterar o sabor

final. Verifica-se também que a embalagem na ausência de qualquer atmosfera protector, vácuo,

produz resultados semelhantes aos obtidos com atmosfera de azoto. Estes estudos foram

acompanhados também com a evolução da flora microbiana durante o mesmo período nas

diferentes condições.

O fabrico do requeijão é feito de uma maneira geral, aquecendo a temperatura próxima de

80ºC o soro obtido após o fabrico do queijo, com agitação não controlada e com adição de sal. Este

processo de fabrico foi otpimizado no que diz respeito a factores como tempo de agitação,

percentagem de sal adicionado e velocidade de agitação, factores que são utilizados empiricamente

pelo produtor e que eventualmente poderão ser melhorados de modo a ser obtida uma maior

precipitação das proteínas contidas no soro. Optimizando o processo consegui-se-á aumentar o

valor nutricional do produto e por outro lado diminuir a carga poluente do soro. Os resultados da

quantidade de proteína obtida por cada 100g de requeijão encontram-se no gráfico 3. Deste gráfico

verifica-se que mantendo a agitação num valor de 500 rpm, o aumento do tempo em que essa

agitação ocorre faz aumentar a quantidade de proteína no produto final. Aumentar o tempo de 75

minutos para 90 já não produz um acréscimo de proteína no requeijão. Do mesmo aspecto, o

aumento da quantidade de sal de 15 para 20% não tráz qualquer benefício ao produto. O valor

máximo de sal será 15%. Nestas condições consegue-se recuperar 300 mg de proteína para 100g de

produto final, requeijão.

Tempo de armazenamento (dias)

pH

4

5

6

7

8

0 5 10 15

Figura 2-Efeito do tempo de armazenamento sobre o valor de pH nos extractos de requeijão semembalagem ( ) e embalado em atmosferas de azoto ( ), de CO2 ( ), mistura ( ) e emvácuo ( ).

Figura 3 - Variação da concentração de proteína do Requeijão com a variação do tempo de aquecimentoe da concentração de NaCl mantendo a velocidade de agitação fixa a 500 rpm. O erro relativo é 8%.

Conclusão

O processo de maturação do queijo de Castelo Branco pode ser seguido do ponto de vista do insustrial, por

um méodo colorimétrico que doseie a quantidade de grupos NH2 livres. O requeijão obtido por precipitação a

temperatura elevada das proteínas existentes no soro pode ser armazenado unicamente sob vácuo e

comercializado. Por outro lado consegue-se recuperar maior quantidade de proteína controlando

devidamente os factores que contribuem para a precipitação das proteínas, agitação, tempo e sal no meio.

Referências

[1] Freitas, C., e Malcata, F., “Microbiology and biochemistry of cheeses with appellation d’origineprotégée and manufactured in the Iberian Peninsula from ovine and caprine milks”, Journal of DairyScience, Vol. 83, 2000, p. 584-602.

[2] Mata, R., Caracterização e estudo do Queijo de Castelo Branco em quarto queijarias da sub-regiãodemarcada, Relatório Fim de Curso, Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Castelo Branco,Castelo Branco, Portugal, 1989.

[3] Marques, S., Caracterização e estudo do Queijo de Castelo Branco em três queijarias da sub-regiãodemarcada, Relatório Fim de Curso, Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Castelo Branco,Castelo Branco, Portugal, 1991.

[4] Eck, A., O Queijo, Publicações Europa América Lda, 1987.

[5] Farkye, N., e Fox, P., “Objective indices of cheese ripening”, Trend in Food Science & Technology,Aug. 1990, p.37-40.

[6] Fox, P., “Proteolysis during cheese manufacture and ripening”, Journal of Dairy Science, Vol. 72, 1989,p. 1379-1385.

[Pro

teín

a]

30 45 60 75 900

20

0

50

100

150

200

250

300

Tempo (min)

NaCl(%)

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

[7] Kuchroo, C., Rahilly, J., e Fox, P., “Assessment of proteolysis in cheese by reaction with trinitrobenzenesulphonic acid”, Irish Journal Food Science Technology, Vol. 7, 1983, p. 129-133.

[8] Floc’hlay, M., Berodier, A., e Bourguignon, J., “Mesure de l’indice de maturation des fromages pardosage des groupments amines libres avec l’acid 2,4,6 trinitrobenzènesulfonique (TNBS). Applicationaux fromages de Comté”, Annales des Falsifications, de l’expertise Chimique & Toxicologique, Vol.90, No. 938, 1997, p. 29-39.

[9] Webb, H., e Whittier, E., Byoproducts of Milk, AVI, Westport CT, EUA, 1970.

[10] Sottiez, P., Laits et produits laitiers, Tech. et Doc. Lavoisier. Apria. Paris, 1985.

[11] Santiago, L., “O Soro: Funções e aplicações nos Alimentos”, Tecnologia., 1992, p.81-84.

[12] Mulvihill, M., e Donovan, M., “Whey proteins and their thermal denaturation”, Irish Journal of FoodScience and Technology, Vol. 11, 1987, p. 87-100.

[13] Mathews, M., “Whey protein recovery processes and products”, Journal of Dairy Science, Vol. 67,1984, p. 2680-2692.

[14] Malcata, F., “Critical issues affecting the future of dairy industry: individual contributions in the scopeof a global approach”, Journal of Dairy Science, Vol. 82, 1999, p. 1595-1611.

[15] Pintado, M., e Malcata, F., “Estudos descritivos e tecnológicos sobre o requeijão: caracterização econservação”, Boletim de Biotecnologia, No. 62, Abr. 1999, p. 19-26.

[16] Pintado, M., e Malcata, F., “Characterization of whey cheese packaged under vacuum”, Journal of FoodProtection, Vol. 63, No.2, 2000, p. 216-221.

[17] Pintado, M., Silva J., e Malcata, F., “Characterization o requeijão and technological optimization of itsmanufacturing process”, Journal of Food Engineering, Vol. 30, 1996, p. 236-376.