07/08/2008 às 16h35min - Atualizada em 07/08/2008 às 16h35min

Algumas Considerações sobre Bactérias Psicrotróficas

1 Introdução

A qualidade do leite destinado ao consumo humano tem despertado a atenção e a preocupação de pesquisadores do mundo todo, tendo em vista a importância que este alimento assume no aspecto nutricional, econômico-social e de saúde pública. A utilização do leite de baixa qualidade microbiológica pela indústria tem implicações tecnológicas relevantes, que traz como conseqüências perdas econômicas e riscos à saúde do consumidor.

As modernas tecnologias de produção de leite deveriam ser capazes de eliminar os problemas relacionados com à manutenção da qualidade dos produtos, no entanto novas tecnologias geralmente originam novos problemas.

O resfriamento do leite na propriedade rural não permite que as bactérias contaminantes iniciais se reproduzam, muitas vezes até ser processado industrialmente, entretanto as coisas não são tão simples assim, pois algumas bactérias que se reproduzem em temperaturas baixas, denominadas psicrotróficas, produzem enzimas extracelulares termoresistentes que reduzem a qualidade dos produtos lácteos.

Em um país de clima tropical, onde as alterações bioquímicas e sensoriais são aceleradas durante a estocagem, o emprego da coleta à granel e da refrigeração do leite sem dúvida pode representar um grande avanço na melhoria das condições de produção de leite, mas como qualquer tecnologia, a sua aplicação implica em um uso criterioso, apropriado, obedecendo certas normas, principalmente a obtenção do leite em condições higiênico-sanitárias adequadas e controle rigoroso do tempo e da temperatura de resfriamento do produto. Esta revisão aborda alguns aspectos da presença e atividade de microrganismos psicrotróficos bem como as principais espécies envolvidas em leite cru resfriado e alguns derivados.

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. Leite

O leite é definido como sendo uma emulsão de cor branca, de odor suave e gosto adocicado, extraído de ordenha completa e interrupta de uma fêmea leiteira, sadia e bem alimentada, obtido de forma higiênica e, ainda se apresentar livre de colostro (Krug, 1993).

Este alimento tem sido considerado como alimento humano ?mais próximo da perfeição?. Seu excepcional valor nutritivo é devido aos seus principais constituintes como as proteínas, carboidratos, gorduras, sais minerais, vitaminas e água. O leite é, também um excelente meio nutritivo para o crescimento de muitas bactérias oriundas da ordenha, podendo ainda ser contaminado durante o seu manuseio, transporte, processamento e armazenamento (Pelczar, 1981).

O caráter biológico do leite determinará uma ampla variação na sua composição, que varia durante a lactação, segregando no início da mesma o colostro diferenciando-se, fundamentalmente na proporção de proteínas e sais minerais. O estado sanitário do animal e o regime alimentar a que está submetido são outros fatores que influem na composição do leite de diferentes espécies, assim como diferentes raças da mesma espécie e, inclusive entre indivíduos da mesma raça. Portanto, o leite é de grande complexidade do ponto de vista de sua composição e do equilíbrio físico existente entre os seus componentes em diferentes estados de solução (Veisseyre, 1988).

Segundo Hayes (1993), quando um leite é obtido assepticamente, pode conter aproximadamente 102 a 103 microrganismos por mL do produto, mas na realidade o leite recém ordenhado nas condições reais normalmente encontradas à campo, apresentam uma carga bacteriana um pouco mais elevada, em torno de 5´103 a 5´104 microrganismos por mL, que compreendem os contaminantes procedentes de várias fontes.

A existência de um grande número de microrganismos que podem se desenvolver usando o leite como substrato, através da utilização de alguns componentes como a lactose, produzindo ácido láctico, é considerado um atributo de qualidade inferior ainda, podendo atuar sobre as gorduras e as proteínas (Evangelista, 1992).

Desde o momento em que o leite deixa o úbere do animal, até aquele em que é colocado em recipientes, tudo o que entrar em contato com o mesmo representa uma fonte potencial de microrganismos. O desprezo das regras sanitárias resultará em leites altamente contaminados e que se deterioram com rapidez. Portanto, a aquisição do leite constitui a parte fundamental do sistema de gerenciamento de uma usina beneficiadora de leite, quer seja na obtenção da matéria-prima, quer de componentes que abrangem seu beneficiamento (Rothery, 1993).

Nos laticínios este requisito é de fundamental importância, já que a matéria-prima principal é o leite, representando um alimento extremamente perecível e um ótimo substrato para as bactérias, comprometendo assim toda a linha de produção, se os cuidados não forem tomados. Na aquisição do leite o fornecedor deve ficar atento à integridade do produto. Portanto, é necessário que o controle de qualidade comece na propriedade produtora do mesmo (Hayes, 1993).

2.2. Qualidade do Leite

A abordagem do tema Controle de Qualidade deve iniciar-se pela definição de qualidade e nível de qualidade, para que haja uma compreensão mais clara sobre esta vasta e complexa atividade. A definição mais simples e genérica de Qualidade é a aptidão ou adequação para o uso ou consumo. O controle de qualidade é um sistema amplo e complexo, abrangendo todos os segmentos produtivos em um esforço comum e cooperativo, com vistas ao estabelecimento e melhoria da qualidade da produção em níveis econômicos para que sejam atendidas as exigências do consumidor (Maranhão, 1993).

A extensão territorial do Brasil bem como a diversidade de condições sócio-econômicas e ainda culturais dificulta a divulgação e a adoção das boas práticas tecnológicas fundamentais para o exercício de autocontrole durante a produção. Esse exercício do sistema de produção, sem a divulgação maciça dos procedimentos adequados é pouco eficaz, pois apenas evita o aproveitamento do leite com qualidade insatisfatória e pouco contribui para a melhoria da qualidade do produto. Em outras palavras, é pouco eficaz o controle de qualidade quando do recebimento do leite nas plataformas, porque nossos produtores ainda ressentem da falta de especificações e procedimentos operacionais para esta fase do processo produtivo e, ainda não estão generalizadas as técnicas de autocontrole, principalmente quanto às condições higiênico-sanitárias. O tempo e a temperatura de manutenção do leite até o ato de consumo contribuem para a sua flora remanescente e, após a pasteurização este produto deverá apresentar-se apto para o consumo, sendo então este binômio tempo e temperatura de extrema importância para a manutenção da qualidade do produto final (Maranhão, 1993).

Segundo Gomes e Gallo (1995), os microrganismos são os principais responsáveis pela transmissão de doenças à partir do leite e derivados, e pela deterioração da qualidade destes alimentos. Os microrganismos contaminantes podem causar defeitos físico-químicos e sensoriais além de problemas econômicos e de saúde pública, limitando a durabilidade do leite e seus derivados (Zadow, 1989).

A qualidade do leite está intimamente relacionada com o grau de contaminação inicial e com o tempo/temperatura em que o leite permanece desde a ordenha até o processamento. Em geral quanto maior o número de contaminantes e quanto mais alta for a temperatura na qual o leite permanece, menor será o seu tempo de vida útil (Silveira, 1997). A vida de prateleira de um alimento pode ser definida como sendo o período decorrido desde o momento em que se concluem as operações de embalagem, incluindo as etapas de comercialização (estocagem, transporte, manuseio), até o momento em que as características organolépticas e de sanidade do produto estejam inadequadas para a alimentação. Por ser um alimento complexo e de alto valor biológico, a vida de prateleira do leite de consumo depende pouco da qualidade da embalagem e sim das características sanitárias envolvidas na produção, manuseio, processamento e distribuição (Faria, 1986).

A carga microbiológica do leite cru é de extrema importância na qualidade final de produtos lácteos. Um leite de baixa qualidade microbiológica não se conserva por longos períodos, mesmo sob refrigeração, devido a sua contaminação principalmente por bactérias psicrotróficas formadoras ou não de esporos, que apesar do seu crescimento lento, produzem grandes quantidades de enzimas (lipases, proteases) que irão causar alterações no produto rapidamente (Silveira, 1997).

No Brasil a produção de leite acontece nas mais variadas condições climáticas e econômicas. Uma das formas de se melhorar a qualidade do produto final, tem sido o resfriamento do leite na fazenda tornado possível a coleta de grandes quantidades de leite com economia de mão de obra e transporte, além de inibir o desenvolvimento de bactérias mesófilas (Sobrinho et al., 1995). Desta forma, tem sido verificada nos últimos anos uma mudança no sistema de coleta do leite, visando a redução de custos e a melhoria da sua qualidade. O processo de implantação da coleta a granel no Brasil teve início a partir do segundo semestre de 1996, mas somente em 1997 é que a granelização começou a funcionar. Isso se deu a partir do momento em que alguns fatores fundamentais como a distribuição de energia elétrica e a qualidade das estradas passaram a ser prioritários e determinantes para viabilização e implantação de toda a logística da coleta de leite (Silva et al., 1999). Este sistema baseia-se no princípio de estocar o leite em tanques de expansão em baixas temperaturas (4oC) por 48 horas e no transporte em caminhões isotérmicos até as indústrias. O leite deve ser refrigerado no intervalo de 1 a 2 horas após a ordenha, a uma temperatura inferior a 7o C, se a coleta acontecer diariamente. Quando ocorrer no intervalo de 48 horas, recomenda-se 2oC a 5oC. Este método não elimina os microrganismos já presentes no leite, pois a sua utilização não pode prescindir de um manejo perfeito antes, durante e depois da ordenha. Este processo de conservação tem como objetivo maior inibir o crescimento bacteriano e visa o aproveitamento do leite da segunda ordenha. Todavia, não elimina e não paralisa totalmente a atividade enzimática sendo, portanto, fundamental tornar a contaminação inicial a menor possível.

Para a refrigeração do leite podem ser empregados: 1) o método de imersão, que consiste em colocar os latões contendo o leite em tanques com água gelada, ficando esta até o nível superior do latão, aí permanecendo até o momento da coleta; 2) o método de resfriamento em tanques de expansão onde o leite é colocado diretamente em um tanque de aço inox com paredes duplas e serpentinas onde ocorre a expansão do líquido refrigerante e para facilitar a troca de calor o leite é mantido sob agitação mecânica; 3) e o método de resfriamento em placas onde o leite é bombeado passando por um conjunto de finas placas de aço inox em contra corrente com água gelada (Fonseca, 1998).

2.3. Microrganismos Contaminantes

Embora o resfriamento possa exercer um importante papel na melhoria da qualidade do leite, deve-se enfatizar que se a obtenção do mesmo não for feita higienicamente, pode haver comprometimento da qualidade do produto devido a proliferação de microrganismos psicrotróficos (Souza et al., 1999).

Sob o ponto de vista de deterioração, os microrganismos psicrotróficos são um grupo importante no leite, principalmente porque produzem enzimas que agem sobre os constituintes do leite causando alterações físico-químicas e organolépticas. Podem ser considerados como aqueles que são capazes de crescer em temperaturas igual ou inferior a 7oC, independente da sua temperatura ótima de crescimento (Shah, 1994). Com o emprego do sistema de refrigeração no transporte e estocagem do leite, esse grupo de microrganismos tornou-se uma das principais populações da microbiota desse produto (Champagne et al., 1994). Os microrganismos psicrotróficos representam não menos do que 10% da microbiota do leite cru, todavia eles crescem rapidamente e predominam no leite submetido a refrigeração (Shah, 1994). A população de microrganismos psicrotróficos pode representar de 70 a 75% de toda a microbiota do leite, se este for obtido em condições inadequadas de higiene. Estes microrganismos estão disseminados por toda a natureza, podendo estar presente no solo, água, vegetações e em menor proporção no ar. É raramente encontrado no úbere das vacas, a contaminação do leite normalmente ocorre devido a higienização inadequada de utensílios e equipamentos utilizados na obtenção do leite (Cox, 1993).

A maioria dos microrganismos psicrotróficos normalmente encontrados não é um problema sério, devido ao fato de serem eliminados pela pasteurização, entretanto, suas enzimas extracelulares são muitas vezes termoresistentes. O principal grupo de microrganismos encontrados no leite cru são bactérias Gram negativas, com grande incidência de bactérias do gênero Pseudomonas, principalmente a espécie Pseudomonas fluorecens (Sorhauh e Stepaniak, 1997). Várias espécies de bactérias Gram-positivas podem estar presentes em leite e derivados, no entanto constituem minoria. Arthrobacter, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactobacillus, Listeria, Microbacterium, Micrococcus, Sarcina, Staphylococcus e Streptococus têm sido isolados do leite, com ênfase para os gêneros de Bacillus e Arthrobacter (Champagne et al, 1994).

As bactérias do gênero Bacillus são de ocorrência comum, sendo encontradas no solo, no ar, na água, em matérias-primas e em alimentos processados. As células vegetativas destes microrganismos são destruídas na pasteurização, entretanto, este tratamento térmico não elimina os seus esporos, podendo ativar a sua germinação (Andersson, 1995). A presença de bactérias esporogênicas psicrotróficas do gênero Bacillus em leite cru e pasteurizado foi descrita inicialmente por Grosskopf e Harper (1969) e, a desde então, diferentes espécies têm sido isoladas a partir de leite cru e pasteurizado (Meer et al., 1991; Griffiths e Phillips, 1990) bem como leite UHT (Schockhen-Iturrino, 1996) incluindo B. cereus (Giffel et al., 1996; Giffel et al., 1997; Larsen, 1997; Notermans, 1997), B. licheniformes, B. pumilus, B. lentus, B. circulans, B. mycoides (Griffiths e Phillips, 1990), B. subtilis (Sharma et al., 1984). Destes B. cereus é o mais importante, pois além de reduzir a vida de prateleira do leite pasteurizado, pode produzir toxinas.

2.4. Psicrotróficos e a produção de queijo

A qualidade de um produto está diretamente relacionada com a qualidade da matéria-prima empregada na sua elaboração. A microflora inicial influencia grandemente nessa qualidade do leite cru e conseqüentemente dos produtos com ele fabricados. As técnicas usuais de manuseio de leite cru freqüentemente resultam em altas contagens de psicrotróficos antes da fabricação de queijos, que através de suas atividades proteolíticas e lipolíticas produzem substâncias indesejáveis ao produto. Cousin (1982) observou um considerável aumento no nitrogênio total em soros de leites inoculados com psicrotróficos. Esses dados sugerem que os psicrotróficos podem ter vários efeitos sobre o rendimento do queijo. O rendimento do queijo ácido feito com leite inoculado com psicrotróficos diminui quando o nível de inoculação desses microrganismos aumenta. A redução do rendimento resulta tanto na degradação de lipídeos como de proteínas.

As lipases produzidas pelos psicrotróficos são mais importantes no desenvolvimento de defeitos no sabor e aroma em queijos do que as proteases; isto porque as proteases são solúveis em água e são perdidas no soro, enquanto as lipases são adsorvidas pelos glóbulos de gordura, ficando retidas na massa do queijo (Fox, 1989). Hicks et al (1982) observaram também um aumento na acidez do leite contaminado por psicrotróficos durante a estocagem, levando a produção de queijos de acidez também elevada, o que também resulta em diminuição do rendimento de queijos.

Ternstron et al (1993) observaram que o crescimento de Bacillus fermentativos no leite, com concomitante produção de gás, podem representar problemas na produção de queijos. Segundo os autores, a intensa desnitrificação provocada pelos Bacillus diminui o efeito anti-clostridial do nitrato/nitrito adicionado na fabricação de queijos.

Considerando-se o importante papel que os microrganismos desempenham com relação a qualidade e conservação do leite e seus derivados, torna-se de grande interesse o conhecimento mais detelhado desses grupos e/ou generos de microrganismos comumente envolvidos de forma benéfica, como aqueles responsáveis por fermentações indispensáveis na fabricação de vários produtos, ou de forma maléfica, causando defeitos e deteriorações das mais diversas.

2.5. Enzimas Proteolíticas

As enzimas proteolíticas podem ter aplicação potencial em laticínios, como o largo uso de renina na fabricação de queijos. Pode ainda produzir hidrolisados de caseína, peptídeos fisiologicamente ativos como resultantes da hidrólise da b-caseína e, também, modificar a funcionalidade das proteínas por hidrólise limitada, para utilização na indústria de alimentos (Fox, 1993).

As enzimas proteolíticas, ou proteases incluem as proteinases, que promovem a hidrólise da molécula de proteína em polipeptídeos; e as peptidases que hidrolisam estes fragmentos à aminoácidos (Frazier e Westhoff, 1988). Essas enzimas têm ação sobre as proteínas do leite, principalmente sobre as caseínas, podendo acarretar gosto amargo do leite devido à liberação de peptídeos (Shinoda et al., 1985). Embora a grande maioria dos microrganismos deteriorantes seja destruída pela pasteurização, essas enzimas extracelulares são bastante termo-estáveis (Griffiths et al., 1981). São capazes de resistir até o tratamento U.H.T., representando um risco para produtos que tenham vida de prateleira intermediária ou longa (Stead, 1986). E em se tratando do leite esterelizado pelo processo UHT, as proteases assumem importância pelo seu papel na conservação desse leite, durante o período em que ele permanece armazenado. Tem-se a ação de enzimas produzidas por microrganismos psicrotróficos e de enzimas provenientes do próprio leite, como a plasmina e seu precursor plasminogênio.

Existem evidências de que há um modelo de indução-repressão para regular a produção extracelular de proteinases por bactérias Gram-negativas, que são induzidas por peptídeos e por alguns aminoácidos (ácido glutâmico e glutamina para Pseudomonas). As proteinases são reprimidas por formas facilmente metabolizadas de carbono como citrato, que não parecem ser mediadas por AMPc (adenosina monofosfato cíclica) nas espécies de Pseudomonas. O controle também é feito por certos aminoácidos. A produção de proteinases pode ser afetada por nutrientes minerais do meio que tem efeito, indiretamente, no metabolismo celular, como o cobalto e o zinco (Fairbairn e Law, 1986).

O ambiente também influencia na produção de proteinases; a temperatura ótima para crescimento de Pseudomonas sp é 200C a pH neutro, porém a produção de proteinases, freqüentemente, aumenta com a diminuição da temperatura. O efeito da temperatura de crescimento na síntese de proteases extracelulares por psicrotróficos em leite é dependente da espécie (Griffiths e Phillips, 1990). O oxigênio dissolvido e o pH também têm efeito na produção. Essas enzimas são sintetizadas e secretadas através da membrana, pelo ligamento de um péptide-sinal ao N-terminal do fim do poliptídeo. Várias espécies de Pseudomonas, quando presentes em número de 106 ufc/ml no leite cru, produzem metaloproteases neutras, extracelulares e termorresistentes, acarretando sérios problemas após o processamento, tanto para o leite fluído como para seus derivados (Fairbairn e Law, 1986).

As proteases produzidas pelos psicrotróficos podem, mesmo a baixas concentrações, hidrolisar as proteínas do leite causando sabor amargo e gelificação no leite UHT (Ultra Hight Temperature) interferindo em sua qualidade durante a armazenagem (Adhikari e Singhal, 1992).

2.6 Métodos Utilizados para o Controle do Crescimento dos Microrganismos Psicrotróficos

Vários métodos podem ser empregados para o controle do crescimento dos microrganismos psicrotróficos e prevenir ou reduzir a deterioração do leite e derivados (Champagne et al., 1994). Entre eles destacam-se:

· Resfriamento à temperatura mais baixa possível;

· Emprego de práticas adequadas de higiene durante todo o processo de produção do leite e seus derivados;

· Emprego do calor = pasteurizar quando a concentração de psicrotróficos ainda estiver baixa;

· Adição de bactérias lácticas no leite cru = Algumas bactérias são capazes de produzir substâncias antimicrobianas, como peróxido de hidrogênio e antibióticas (bacteriocinas), que possuem um importante papel no controle do crescimento dos microrganismos psicrotróficos;

· Incorporação de gases no leite (N2 e CO2).

3. Conclusão

Com base na literatura consultada pose-se considerar que estes microrganismos são limitantes da qualidade de leite e derivados, pois as enzimas produzidas por eles, possuem considerável resistência térmica. As variações nas taxas de crescimento desses microrganismos durante a estocagem do leite cru podem ser explicadas pelas diferentes temperaturas e tempos de estocagem, época do ano e antimicrobianos naturalmente presentes no leite podendo influenciar na produção de enzimas.


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