Bioproteção, limitar o impacto das floras indesejáveis

PROTEGER. Meio natural para limitar, prevenir e inibir o desenvolvimento de microorganismos indesejáveis nos queijos e leites fermentados, a bioproteção tem um futuro promissor, mas não resolve tudo. A vigilância e boas práticas de higiene devem ser constantes.

Defeitos de aparência, gosto ruim, presença de patógenos ...: a alteração de produtos lácteos relacionados ao desenvolvimento de microrganismos indesejáveis é uma grande perda econômica para todos os atores da cadeia láctea. Com repercussões na imagem dos comerciantes e produtores em geral. A destruição de produtos que sofreram o desenvolvimento de contaminantes microbianos representa cerca de 20% dos produtos lácteos na Europa (fonte: dados das Nações Unidas - Food Waste Eurostat data). Reduzir essas perdas aumentando, por exemplo, a vida útil de leites fermentados e queijos brancos ou impedindo o aparecimento de defeitos de inchaço em queijos de massa prensada cozida é agora possível com soluções de bioproteção. (ver figura 1). Mas atenção, essa abordagem não é eficaz em todos os casos.

1. O que é bioproteção?

A bioproteção é a arte de usar microrganismos para inibir e limitar o desenvolvimento de contaminantes microbianos indesejáveis. Faz parte do desenvolvimento de alternativas naturais, sem o uso de conservantes ou aditivos. Limita a deterioração dos alimentos e melhora a segurança alimentar. Baseia-se em princípios ancestrais relacionados às fermentações e conhecimentos científicos recentemente descobertos em microbiologia.

Hoje, é possível usar as especificidades de certos microrganismos de segurança reconhecida (bactérias de ácido láctico em particular) para prevenir e retardar o desenvolvimento de microorganismos indesejáveis, tais como bactérias, leveduras e bolores. Dependendo dos objetivos, a solução bioprotetora pode implementar um número muito limitado de cepas ou, so contrário, exigir o controle de um complexo consórcio microbiano.

Figura 1: exemplo de inibição de levedura e mofo em leites fermentados com uma solução de bioproteção. Acima, sem bioproteção. Embaixo, com.

2. 
Modo de ação

O modo de ação da bioproteção é baseado em vários pilares que podem levar a efeitos bacteriostáticos ou fungistáticos (inibição de bactérias e fungos sem destruí-los) ou a efeitos bactericidas ou fungicidas (destruição de contaminantes). Na grande maioria dos casos, as soluções empregadas devem estar presentes durante a fermentação do produto e permanecerem vivas durante o armazenamento do produto acabado.
Os efeitos da bioproteção são resultantes de interações complexas (ver figura 2) :
- competição por substratos nutritivos,
- competição por ocupação do terreno,
- produção de compostos orgânicos naturais com efeitos antimicrobianos direcionados: lactato, acetato, peptídeos, diacetil ...
- produção de sinais entre células limitando a propagação de células indesejáveis.

Na Europa, cerca de 20% dos produtos lácteos são destruídos devido à contaminação microbiana.

Figura 2: Modo de ação.

3. Lutar contra leveduras e mofos

A aparência indesejável de leveduras ou mofos na superfície de produtos lácteos é comum: iogurte, leite fermentado, queijo frescal, feta, queijo fatiado ou ralado ... Dependendo da tecnologia de fabricação em questão, as soluções de bioproteção podem ser uma alternativa natural em comparação com o uso de sorbatos, natamicina e outros conservantes. Sua eficácia pode ser muito poderosa ou não de acordo com as aplicações.

>> Caso dos leites fermentados 
e cremes de leite

Prolongar a vida útil de leites fermentados permite reduzir significativamente a taxa de destruição dos produtos passíveis de desenvolvimento de leveduras e bolores na superfície. Por exemplo, a extensão de sete dias da vida útil de leites fermentados reduz sua taxa de destruição em 30%. Além disso, o desenvolvimento de leveduras, além do impacto visual, é muitas vezes acompanhado por inchaço das embalagens, o que provoca repulsa no comprador.

As soluções de bioproteção disponíveis nos principais fornecedores de fermentos implementam diferentes cepas de bactérias láctica e são eficazes. Seu uso pode, no entanto, ter algum impacto na pós-acidificação e propriedades sensoriais. Mas, dependendo das soluções escolhidas, esses impactos podem ser insignificantes. Portanto, é essencial avaliar, de acordo com sua tecnologia, quais soluções são as mais apropriadas.

Além disso, dependendo do nível inicial de contaminação do produto, a natureza dos contaminantes e as condições de armazenamento (temperatura e duração), a inibição pode ser mais ou menos eficaz, como mostrado na Figura 3.

Figura 3: efeitos da bioproteção após 45 dias de conservação de um creme de leite fresco à 7°C e 12°C

>> Casos de queijos brancos e massas filadas

Como nas aplicações anteriores, as bactérias bioprotetoras precisam estar presentes durante a fase de fermentação / acidificação do produto, mas também no produto acabado. Quando o processo de fabricação implementa uma etapa de tratamento térmico pós-acidificação (queijo branco, para promover o dessoramento e aumentar a vida útil do produto acabado, ou a operação de fiação da massa filada), a ação das bactérias usadas para bioproteção podem ser severamente prejudicadas. Portanto, é essencial verificar a compatibilidade da intensidade do tratamento térmico aplicado com a solução utilizada. Se o tratamento térmico pós-acidificação for superior a 65 ° C por 3 minutos ou mais, é pouco provável que a solução bioprotetora funcione bem.

Em todo caso, uma avaliação da performance é necessária. Se a intensidade do tratamento térmico é inferior a 55°C durante 6 minutos, existem soluções de bioproteção muito eficazes/

>> Caso das massas prensadas não cozidas

Para estes produtos, as especificidades do processo e a composição dos produtos geralmente dificultam a aplicação de uma solução bioprotetora contra leveduras e bolores após cortar ou ralar os queijos. Os principais fornecedores do mercado de bioproteção estão trabalhando ativamente no assunto para encontrar soluções de curto prazo. Interações com outros fermentos tecnológicos (fermentos de acidificação e fermentação de maturação) e o manejo do ecossistema microbiano tornam o assunto complexo.

Inchaços: a bioproteção é muito eficaz para menos de 1 000 esporos/l.

4. Lutar contra o inchaço tardio dos queijos

Este defeito diz respeito principalmente a massa prensada cozida e não cozida. Frequentemente aparece durante o amadurecimento dos queijos entre 15 dias e 2 meses. A presença de Clostridium (tyrobutyricum, butyricum, beiherinchii, sporogenes) na forma de esporos no leite utilizado é a principal causa deste defeito. Seu desenvolvimento no queijo leva à formação de gases (CO2 e H2) e ao inchaço dos produtos (ver figura 4). Os defeitos são perceptíveis a partir de 300 à 500 esporos por litro de leite.

Figura 4 : Exemplo de defeito de inchaço em MPC devido ao desenvolvimento de Clostridium butyricum.

Para combater este defeito, é possível melhorar a qualidade do leite utilizado (redução da ingestão de silagem, por exemplo), ou de microfiltrar o leite antes de ser transformando, ou usar soluções menos naturais (nitrato de sódio ou potássio, lisozima, nisina, de acordo com o permitido nos regulamentos), mas também usar bioproteção. As soluções de bioproteção utilizadas para combater esse defeito envolvem cepas de bactérias produtoras de ácido láctico produtoras de nisina (Lactococcus lactis subsp. O princípio de ação baseia-se na inibição do ciclo de esporulação do Clostridium.

A quantidade inicial de germes no leite condicionará o sucesso da solução bioprotetora. Quando a quantidade é inferior a 1 000/l, a bioproteção é muito eficiente. Quando o número de germes é entre 1 000 et 5 000/l, a bioproteção pode em alguns casos ser suficiente (dependendo da tecnologia, ver abaixo), mas uma associação com bacterofugação ou microfiltração pode às vezes ser necessário. Quando o número de esporos é maior que 5 000/l, a aplicação de uma bacterofugação ou uma operação com o mesmo resultado é essencial, além da bioproteção.

Recorrer a uma solução de bioproteção para combater o inchaço tardio dos queijos pode ter alguns efeitos colaterais: interações com acidificantes fermentados e amadurecimento da flora. Testes preliminares são indispensáveis.

A tecnologia do queijo também resultará em efeitos na aparência do defeito de inchaço. A otimização da curva de dessoramento em relação à curva de pH, níveis mais altos de sal e uma temperatura de maturação inferior a 14 ° C, por exemplo, podem limitar e retardar o início do defeito de inchaço.

Contra patógenos, até o momento, nenhuma solução de proteção pode trazer uma garantia total. Dependendo do patógeno alvo, as respostas são altamente variáveis e muitas vezes limitadas.

5. Lutar contra 
os patógenos

A presença de microrganismos patogênicos em queijos, especialmente leite cru, mas não somente, continua sendo um assunto importante, apesar de todos os esforços feitos por muitos anos por todos os interessados no setor. Muito trabalho foi feito para encontrar soluções bioprotetoras. Até o momento, nenhum pode fornecer uma garantia total. Dependendo do microrganismo patogênico alvo, as respostas são altamente variáveis e freqüentemente limitadas.

▶ Lutar contra Listeria: o uso de certos consórcios bacterianos permite limitar o crescimento de Listeria monocytogenes durante a maturação. Os consórcios são complexos e dependem da tecnologia queijeira. Por exemplo, para o Saint Nectaire, o INRA de Aurillac (França) identificou uma associação de diferentes cepas de Lactobacillus plantarum, Leuconostoc pseudomesenderoides, Leuconostoc citreum e Macrococcus caseolyticus, com efeitos interessantes. A inibição está associada à produção de níveis mais elevados de ácido láctico e ácido acético. Esta solução tem efeitos sobre as características sensoriais dos queijos, mas sem grandes defeitos.

Para outras tecnologias de queijo, alguns consórcios foram identificados. Para cascas de queijo raclette: Facklamia tabacinasalis, Alkalibacterium kapii, Marinilactibacillus psychrotolerans. Para cascas lavadas: consórcio tendo por predominância Arthrobacter arilentensis, Staphylococcus equorum, Marinilactobacillus psychrotolerans.

▶ Para Staphylococcus aureus, ainda não foram identificadas comunidades microbianas inibitórias naturais, mas muitos estudos estão em andamento.

▶ Para Stecs (E.coli produtoras de Shigatoxinss), ainda não foram identificadas comunidades microbianas inibitórias naturais. No entanto, as sinergias entre H. alvei e bactérias lácticas adcionadas à107 UFC/ml de leite parecem ser potencialmente interessantes. No entanto, a compreensão dos mecanismos permanece complexa e há muitos impactos devido a presenca de outras floras microbianas, o que resulta em mudanças no perfil sensorial dos produtos acabados.

Conclusão

Hoje, a bioproteção traz soluções naturais reais para limitar o desenvolvimento de microrganismos indesejados e aumentar a confiança do consumidor em produtos sem conservantes. No entanto, não elimina as operações de limpeza e as regras de higiene. O controle da qualidade do leite nas fazendas e durante toda a produção permanece essencial.
Além disso, manter a biodiversidade em toda a cadeia é um ponto muito positivo, mas não o suficiente. Finalmente, os fatores tecnológicos não devem ser negligenciados. Podem influenciar fortemente o desenvolvimento ou não de floras de contaminação.◼