Nesta pesquisa, estudaram-se as variações ocorridas na relação entre autólise de culturas lácticas e o desenvolvimento da proteólise de queijo Prato produzido em quatro regiões brasileiras: Santa Catarina (Queijo A), Goiás (Queijo B), São Paulo (Queijo C) e Minas Gerais (Queijo D). A análise quantitativa da população de bactérias lácticas durante a maturação mostrou perfis microbiológicos similares para todas as amostras de queijos examinadas. Após 5 dias de maturação, lactococos e estreptococos estavam presentes em números mais elevados do que lactobacilos mesofílicos e termofílicos, leuconostoc e fermentadores de lactato. Contudo, essas populações aumentaram consideravelmente no final do processo de maturação. Enterococos e fermentadores de citrato permaneceram em números relativamente reduzidos ao longo da maturação. A análise qualitativa mostrou a predominância de \"non starter lactic acid bactéria\" (NSLAB) nos queijos das quatro origens, principalmente de Lactobacillus sp. Outros gêneros foram identificados em menor proporção: Enterococcus sp., Pediococcus sp., Aerococcus sp., Tetragenococcus sp. e Streptococcus sp. O queijo C diferiu dos demais por não apresentar Pediococcus sp. e Streptococcus sp. As culturas lácticas adicionadas Lactococcus lacfis sp. e Leuconostoc sp. estavam presentes em populações menores. A autólise foi estudada pela determinação da atividade de aminopeptidases e detecção de autolisinas por zimogramas e de enzimas intracelulares por \"imunoblotting\". Uma maior liberação de aminopeptidases ocorreu no queijo D, seguido dos queijos C, B e A. Não foram detectadas bandas de atividade lítica nos zimogramas dos queijos A e B em todas as condições avaliadas. Nos zimogramas, detectou-se uma banda de 30 KDa nos queijos C e D a pH 7,4 e 44°C, e uma outra de 40 KDa, exclusiva no queijo D, ambas de fraca intensidade. A pH 6,8 e 42°C, detectou-se bandas de 40KDa de fraca intensidade no queijo C e forte no D, além de mais duas de fraca intensidade de 90KDa e 110KDa no queijo D. Na análise em \"imunnoblotting\" com o antisoro anti-Lc, foi observado apenas sinais fracos de reação positiva e em números inferiores àquelas reveladas com o citoplasma bruto de Lac. Lacfis subsp. lacfis (controle positivo), indicando que a autólise foi praticamente inexistente. Com o antisoro anti-D-LDH, também não se detectou sinais de reação positiva nos queijos A e B, enquanto nos queijos C e D, verificou-se sinais positivos de 37KDa, de forte intensidade e correspondentes à proteína D-LDH, indicando a lise de Lab. helveticus. A evolução da proteólise foi determinada quantitativamente durante a maturação e avaliada com base nos índices: NS-pH4,6/NT% e NNP/NT%, teor de tirosina, eletroforese (Uréia-PAGE) e quantificação de aminoácidos individuais livres. Não foram detectadas diferenças significativas entre os queijos A. B, C e D no início da maturação. Contudo, com a fragmentação das proteínas, ocorreu um aumento gradual desses índices, tendo-se observado valores mais elevados no queijo D, seguido dos queijos C, B e A. Os perfis eletroforéticos de proteínas foram similares para os queijos das quatro origens e mostraram claramente que o coagulante e a plasmina foram os responsáveis pela degradação inicial das caseínas. A taxa de degradação da αs1- e β-caseína apresentou a seguinte ordem: D > C ≥ B > A. O acúmulo de aminoácidos livres também foi mais rápido no queijo D, seguido dos queijos C, B e A. Portanto, a autólise de Lab. helveticus no queijo D acelerou a proteólise, diminuindo o período de maturação em 45% e não afetando negativamente o desenvolvimento de \"flavour\" e nem a textura. No final da maturação (45 dias), os compostos voláteis foram determinados por meio de cromatografia gasosa com espectrometria de massa (CG-MS). Com raras exceções, os queijos das quatro origens continham os mesmos compostos voláteis, embora em quantidades distintas. Os álcoois e ésters foram os compostos majoritários nos queijos A e B e benzaldeído, 3-metil-butanal-2 e hexanal nos C e D. O perfil de textura instrumental (TPA) e a análise sensorial descritiva e quantitativa foram realizados. Os queijos B, C e D apresentaram características mais típicas de queijo Prato, independentemente do fato de que o aroma de manteiga e o sabor doce serem mais acentuados no queijo D. O queijo A foi classificado como tendo as menores características de queijo Prato e apresentou maior nível de defeitos de \"flavour\", principalmente residual e amargor. Os queijos avaliados não apresentaram diferenças significativas quanto à elasticidade e coesividade. Pequenas alterações na composição físico-química dos queijos, principalmente os teores de umidade e de caseína, influenciaram nos parâmetros como a firmeza e a adesividade. O presente estudo demonstrou pela primeira vez a ausência de autólise de Lc. Lacfis sp. em queijo Prato de quatro origens, bem como a ocorrência de autólise de Lab. helveticus nos queijos de duas origens, C e D. A pronunciada autólise dessa espécie teve um impacto positivo na proteólise e foi a responsável pelo aumento da concentração de aminoácidos livres nesses queijos. As diferenças na evolução da proteólise observada entre os queijos C e D, com taxas mais baixas no queijo C, independentemente da autólise pronunciada de Lab. helveticus, foram atribuídas à falta de uniformidade na composição físico-química dos queijos, principalmente pH e os teores de sal na umidade (S/U). / This paper reports a study aimed at evaluating the variations that occur in the interrelationship between autolysis of lactic starter bacteria and the development of proteolysis in Prato cheese produced in four different regions of Brazil: Santa Catarina (Cheese A), Goiás (Cheese B), São Paulo (Cheese C) and Minas Gerais (Cheese D). Quantitative analysis of microbial population yielded similar microbiological profiles for all the cheese samples investigated. After 5 days ripening, lactococci and streptococci were present in higher numbers than mesophilic and thermophilic lactobacilli, leuconostoc and lactate fermenting bacteria. However, the populations of the latter species had considerably increased by the time the ripening process completed 45 days. Enterococci and citrate fermenting bacteria remained present in relatively low numbers throughout ripening. The findings from qualitative analysis confirmed the predominance of non-starter lactic acid bacteria (NSLAB) in the cheeses from four different origins, especially Lactobacillus sp. Other genera of non-starter lactic acid bacteria (NSLAB) were identified in smaller proportions: Enterococcus sp., Pediococcus sp., Aerococcus sp., Tetragenococcus sp. and Streptococcus sp. Cheese C differed from the cheeses in that it no evidence was found of the presence of Pediococcus sp. and Streptococcus sp. The bacteria of the lactic starter culture Lactococcus lactis sp. and Leuconostoc sp. were also found to be present, although in lower numbers. Autolysis was studied by: (1) determination of aminopeptidase activity; (2) detection of autolysins by zymograms and (3) detection of intracellular enzymes by immunoblotting. The release of aminopeptidase was highest in cheese D, followed by C, B and A. No bands of lytic activity were appeared in the zymograms of Cheeses A and B in all conditions evaluated. At pH 7,4 and 44°C, a low-intensity band of 30 KDa was found in cheeses C e D, whereas another low-intensity band was observed only in cheese D. At pH 6,8 and 42°C, bands of 40KDa were observed in cheese C (low intensity) and cheese D (high intensity), in addition to two more low-intensity bands of 90KDa and 110KDa in cheese D. Immunoblotting with antiserum anti-Lc produced only minor signs of positive reaction, evidenced by the formation of low-intensity bands of 100 Kda in cheeses A and B and two high-intensity bands of 75 Kda and 100 Kda in cheeses C and D. Since these were present in smaller numbers to those revealed with crude cytoplasm of Lac. lactis subsp. lactis, it was concluded that autolysis did practically non occur. Immunoblotting with antiserum anti-D-LDH also detected sings of positive reaction in cheeses A and B, whereas in cheeses C e D positive high-intensity signs of 37Kda were found relative to D-LDH protein, indicating lysis of Lab. helveticus. The evolution of proteolysis was determined quantitatively during the ripening process and evaluated on the basis of the following parameters: NS-pH4,6/NT% and NNP/NT% indexes, tyrosine content, electrophoresis (Urea-PAGE) and quantification of free amino acids. No significant differences were found between cheeses A, B, C and D in the ear1y stages of ripening. However, with the on-going fragmentation of proteins during ripening, a gradual increase of the ripening indexes occurred, with the highest values being observed in cheese D, followed by C, B e A. The electrophoretic profiles were similar for the four cheeses investigated and clear1y showed that the clotting agent or milk coagulant and plasmin were responsible for the initial breakdown of the caseins. The degradation rate of Q.sl- and p-casein followed the following order: D > C ≥ B > A. The buildup of free amino acids was also faster in cheese D, followed by cheeses C, B e A. At the end of the ripening process studied (45 days), the volatile compounds were identified using gas chromatography and mass spectrometry (GC-MS), whereas the instrumental texture profile was measured and evaluated by Texture Profile Analysis (TPA). Cheese samples were evaluated by descriptive and quantitative sensory analysis. With rare exceptions, the cheeses of four different origins contained the same volatile compounds, although in different quantities. Alcohols and esters were the predominant volatile compounds in cheeses A and B and benzaldehyde, 3-methyl-butanal-2 and hexanal in cheeses C and D. Autolysis of Lb. helveticus accelerated proteolysis in cheese D, thereby reducing ripening time by 45% without any negative effect on either flavor or texture development. Cheeses B, C and D exhibited the most typical Prato cheese characteristics, in spite of the fact that the buttery aroma and sweet taste were more pronounced in cheese D. Cheese A was rated as the cheese with the less typical overall Prato cheese profile and was also the one that exhibited the highest degree and number of flavor defects, notably aftertaste and bitterness. The cheeses investigated did not present any significant differences as to elasticity and cohesiveness. Minor changes in the physical-chemical composition of the cheeses - mainly related to the moisture and casein levels - influenced parameters such as firmness and adhesiveness. The present study demonstrates for the very first time the absence of autolysis of Lc. Lactis sp. in Prato cheese from four different origins, as well as the occurrence of autolysis of Lb. helveticus in two of the cheeses analyzed (cheeses C and D). The pronounced autolysis of this species had a positive impact on proteolysis and was responsible for the release of increased quantities of free amino acids in these cheeses. The differences in the evolution of proteolysis observed between cheeses C and D - lower rate of proteolysis in cheese C, in spite of pronounced autolysis of Lb. helveticus - were attributed to poor uniformity of the physical-chemical composition of this cheese, particularly as related to pH and the salt and moisture levels (S/M).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-01092016-175444 |
| Date | 10 April 2003 |
| Creators | Izildinha Moreno |
| Contributors | Maria Teresa Destro, Vera Lúcia Signoreli Baldini, Mariza Landgraf, José Francisco Pereira Martins, Susana Marta Isay Saad |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciência dos Alimentos, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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