Impacto da crioconcentração do leite e avaliação das propriedades químicas, físicas e funcionais de um queijo fresco simbiótico

Abstract

O aumento da produção de leites é também associado à incorporação de novas tecnologias envolvendo o seu processamento. Dentre estas tecnologias tem-se a crioconcentração que é baseada no degelo de um alimento líquido resultando em uma fase concentrada e uma na forma de gelo. Em relação ao alimento líquido, a sua fração concentrada, obtida do processo de crioconcentração, pode apresentar maior qualidade nutritiva, sem serem observadas mudanças químicas e bioquímicas indesejáveis. Desta forma, este trabalho de tese de doutorado avaliou duas técnicas de crioconcentração do leite, ou seja, a em bloco e a progressiva. Entretanto, independetemente da técnica de crioconcentração empregada, seria considerado também um fato inédito e relevante à utilização do concentrado do leite na elaboração e avaliação das propriedades de queijo fresco funcional. Assim, primeiramente este trabalho estudou a crioconcentração em blocos do leite, visando escolher o melhor concentrado para a elaboração de queijos frescos adicionados de microrganismo probiótico (Bifidobacterium BB-12) e/ou prebiótico (5 g 100 mL-1 de inulina), ambos considerados benéficos à saúde de consumidores regulares deste tipo de produto. Estes queijos frescos, não submetidos à etapa de dessoragem, foram avaliados quanto as suas propriedades físicas, químicas, microbiológicas e microestruturais. A fim de avaliar a sobrevivência de Bifidobacterium BB-12 nos queijos frescos os mesmos foram submetidos à simulação gastrointestinal in vitro. Por último, foi realizado o estudo do desempenho da crioconcentração progressiva do leite em equipamento piloto, variando as temperaturas de resfriamento (-5, -10, -15 °C) e as taxas de agitação (0, 500, 1000 RPM). Na primeira etapa deste estudo, o leite concentrado proveniente do segundo estágio da crioconcentração foi escolhido e empregado na obtenção dos queijos frescos funcionais. Como esperado, foi verificado que somente o queijo fresco adicionado de inulina apresentou aumento no teor de sólidos totais, refletindo no teor de carboidratos totais e na diminuição da coloração esverdeada do queijo. Tanto a inulina, quanto a presença de soro, pois não foi realizada a dessoragem dos queijos, resultaram em queijos mais firmes, menos quebradiços e compactos. A adição de bifidobactéria não influenciou nas propriedades do queijo e ainda apresentou-se acima dos valores recomendados para que o mesmo fosse considerado probiótico. Os queijos com bifidobactéria e inulina puderam também ser classificados como simbióticos. Após as condições gastrointestinais simuladas, foi possível verificar um efeito positivo na contagem de células viáveis e na taxa de sobrevivência de Bifidobacterium BB-12 no queijo probiótico seguido do queijo simbiótico (com bifidobactéria e inulina). Assim ambos os tipos de queijo (probiótico e simbiótico) puderam ser considerados uma matriz protetora na sobrevivência de Bifidobacterium BB-12. Assim como na primeira etapa deste trabalho, a crioconcentração progressiva foi eficiente na concentração do leite. Nesta última etapa, foi comprovado que a temperatura e a taxa de agitação influenciaram na eficiência do processo bem como no rendimento do leite concentrado. A partir dos resultados obtidos para a crioconcentração progressiva, pode-se concluir que as melhores condições desta técnica foram alcançadas quando empregada uma temperatura de refrigeração de - 5 ° C e agitação mecânica de 1000 RPM, sendo que a taxa de agitação apresentou maior influencia no sistema. Enfim, vale ressaltar o potencial inovador que este trabalho representa através do estudo de dois diferentes tipos crioconcentrações, consideradas emergentes, a fim de obter leites concentrados. Cabe ressaltar que a utilização do leite concentrado na obtenção de queijos frescos funcionais também demonstrou potencial inovador para o setor lácteo.

Abstract : The increase in milk production is also associated with the incorporation of new technologies involving processing. Among these technologies is the freeze concentration that is based on the defrosting of a liquid food resulting in a concentrated fraction and an ice fraction. About the liquid food, its concentrated fraction obtained from the freeze concentration process can present higher nutritional quality, without being observed undesirable chemical and biochemical changes. In this sense, this thesis work evaluated two techniques of milk freeze concentration process, i.e., blocks and progressive. However, independently of the freeze concentration technique employed, it would be considered an unprecedented and relevant fact to the use of milk concentrate in the elaboration and evaluation of functional fresh cheese properties. This work aimed to study the milk block freeze concentration, to select the best concentrate for the preparation of fresh cheese with a probiotic microorganism (Bifidobacterium BB-12) and/or prebiotic (5 g 100 mL-1 of inulin), both considered beneficial to the health of regular consumers of this type of product. These fresh cheeses, not submitted to the desorption stage, were evaluated for their physical, chemical, microbiological and microstructural properties. To evaluate the survival of Bifidobacterium BB-12 in the fresh cheese was done the survival under in vitro simulated gastrointestinal conditions. Finally, the performance of the progressive freeze concentration in pilot equipment was studied, varying the coolant temperatures (-5, -10, -15 ° C) and the agitation rates (0, 500, 1000 RPM). In the first stage of this study, the concentrated milk from the second stage of freeze concentration was chosen and used to obtain functional fresh cheeses. As expected, it was verified that only the fresh cheese added of inulin presented an increase in the total solids content, reflecting in the total carbohydrates content and the decrease in the greenish color of the cheese. Both inulin and the presence of whey, because the cheeses were not desorbed, resulted in firmer, less crumbly and compact cheeses. The addition of bifidobacteria did not influence about the properties of the cheese and still presented above the recommended values for it to be considered probiotic. Cheeses with bifidobacteria and inulin could also be classified as symbiotic. After simulated gastrointestinal conditions, a positive effect on viable cell counts and survival rate of Bifidobacterium BB-12 on probiotic cheese followed by symbiotic cheese (with bifidobacteria and inulin) was observed. Thus, both types of cheese (probiotic and symbiotic) could be considered a protective matrix for the survival of Bifidobacterium BB-12. As in the first stage of this work, progressive freeze concentration was efficient in milk concentration. In this last step, it was proved that the temperature and the agitation rate influenced about the efficiency of the process, as well as the yield of the concentrated milk. From these last results, it can be concluded that the best conditions were reached when used a coolant temperature of - 5 ° C and mechanical stirring of 1000 RPM. However, the agitation rate presented more significant influence in the progressive system. Finally, it is worth emphasizing the innovative potential that this work represents through the study of two different freeze concentration types, considered as emerging, to obtain concentrated milk. It should also be highlighted that the use of concentrated milk in the production of functional fresh cheeses demonstrated the innovative potential for the dairy sector.