COBERTURAS PARA QUEIJOS: REVISÃO ABRANGENTE SOBRE A PRESERVAÇÃO

Naiara Tays Francisco Felicio¹ , Renata Dinnies Santos Salem

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: naiara.tays@gmail.com

DOI: 10.53934/agronfy-2025-01-09

ISBN: 978-65-85062-21-3

Este capítulo faz parte da coletânea de trabalhos apresentados no III Congresso Brasileiro de Ciências dos Alimentos publicado no livro: Avanços e Pesquisas em Ciência dos Alimentos – Acesse ele aqui.

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RESUMO

O desenvolvimento de revestimentos e filmes biodegradáveis para queijos tem ganhado destaque na indústria alimentícia devido à necessidade de melhorar a conservação e a segurança dos produtos, ao mesmo tempo em que se busca soluções sustentáveis. Este artigo revisa os avanços recentes nesse campo, explorando materiais como proteínas do soro de leite, amido e quitosana. Os revestimentos à base de soro de leite se destacam por sua alta disponibilidade, baixo custo e propriedades nutricionais, além de sua eficácia em reduzir a carga microbiana e minimizar a perda de peso dos queijos. O amido, abundante e não tóxico, tem sido amplamente estudado por sua capacidade de formar uma matriz contínua, melhorando as características sensoriais e a vida útil dos produtos. A quitosana, por sua vez, é valorizada por suas propriedades antimicrobianas e biodegradabilidade, sendo eficaz contra uma variedade de microorganismos. Estudos mostram que a incorporação de compostos bioativos, como óleos essenciais e antioxidantes, potencializa ainda mais a eficácia desses revestimentos, proporcionando uma barreira protetora que mantém a qualidade dos queijos durante o armazenamento. A revisão conclui que o uso de bio embalagens inovadoras não apenas prolonga a vida útil dos queijos, mas também contribui para a sustentabilidade ambiental, oferecendo alternativas naturais aos conservantes sintéticos. Continuar a pesquisa e o desenvolvimento de novas formulações é essencial para atender às crescentes demandas por produtos lácteos de alta qualidade e seguros, beneficiando consumidores e produtores.

Palavras-chave: Conservação de alimentos; Propriedades antimicrobianas; Sustentabilidade; Vida útil; Biopolímeros.

1 INTRODUÇÃO

A embalagem possui um papel fundamental na indústria alimentar, servindo como um elemento crítico na redução do desperdício de alimentos e, ao mesmo tempo, melhorando a qualidade e o prazo de validade dos produtos alimentares perecíveis desempenhando um papel efetivo na aceitabilidade e comercialização do produto (1). O consumidor busca por alimentos de maior qualidade e segurança, e isso levou ao desenvolvimento de revestimentos e filmes. Segundo Fellows (2), filmes comestíveis são produzidos a partir de diversos materiais naturais, incluindo hidrocolóides, baseados em proteínas animais e vegetais, como as proteínas do soro de leite, caseína, soja, milho, leguminosas, polissacarídeos como derivados de celulose, carragena, quitosana, pululana, alginatos ou amidos, lipídios como as ceras, goma-laca, ácidos graxos, e polímeros sintéticos como, por exemplo, o acetato de polivinila.

O queijo é um produto alimentar antigo que muitas vezes faz parte da dieta regular do ser humano devido à sua composição (grande quantidade de proteínas, cálcio, minerais e vitaminas). Uma das principais perdas durante a comercialização do queijo acontece durante o armazenamento, onde é comum a contaminação por bactérias, bolores e leveduras e, portanto, pode ocorrer o desenvolvimento de sabores estranhos, diminuindo a qualidade do queijo, principalmente quando armazenado sem embalagem. Além disso, a alta perda de umidade em alguns tipos de queijo pode ser um problema, aumentando a sua dureza e levando a propriedades sensoriais indesejáveis (3). A utilização de materiais biopoliméricos, combinados com agentes ativos naturalmente presentes, está contribuindo significativamente para prolongar a vida de prateleira dos queijos. As pesquisas com revestimentos comestíveis aplicados em queijo têm demonstrado ser eficazes ao proporcionar uma barreira protetora (4).

As propriedades de barreira poderiam inibir as deteriorações induzidas pela luz, como a oxidação lipídica, restringir o dióxido de carbono e o oxigênio, evitando reações deteriorativas induzidas pelo oxigênio e impedir o crescimento de microrganismos aeróbicos e a transmissão do vapor de água para preservar o peso do queijo, o que é economicamente viável (5). Outro ponto de destaque é que no campo do design de embalagens antioxidantes, há uma tendência crescente em utilizar antioxidantes provenientes de fontes naturais e renováveis em vez de sintéticos. Isso ocorre devido a dois fatores principais: a crescente demanda por aditivos naturais e a necessidade de encontrar novas aplicações para resíduos agro alimentares ricos em substâncias bioativas, alinhando-se ao conceito de Economia Circular (6).

O objetivo desta pesquisa é elaborar uma revisão de literatura sobre os materiais utilizados para a produção de coberturas para queijos e sua importância. A revisão visa identificar e analisar diferentes tipos de revestimentos comestíveis e bioativos, suas composições, métodos de aplicação, e a eficácia na preservação e melhoria da qualidade dos queijos durante o armazenamento e comercialização. Ao fornecer uma visão abrangente dos avanços e desafios nesse campo, a pesquisa pretende contribuir para o desenvolvimento de soluções mais eficazes e sustentáveis na indústria de laticínios.

1.1 Importância de coberturas no processamento dos queijos

As bactérias que formam esporos e a contaminação por coliformes após o processamento são os principais fatores que limitam o prazo de validade do queijo. A proliferação desses microrganismos pode causar um gosto amargo, mudanças na cor, sabores indesejáveis e uma textura viscosa, diminuindo a qualidade do queijo e encurtando sua vida útil (7). Durante o processamento e armazenamento, o queijo enfrenta desafios significativos, como oxidação lipídica, decomposição enzimática e perda de peso. Estes problemas fundamentais afetam tanto a estabilidade quanto a qualidade do queijo. Assim, a fim de garantir sua preservação e segurança , torna-se importante prevenir sua deterioração e aumentar sua vida útil durante o armazenamento e transporte.

Nesse contexto, o uso de revestimentos comestíveis e embalagens bioativas emerge como uma estratégia eficaz. Essas soluções atuam como uma barreira, limitando o acúmulo de umidade e a contaminação cruzada, contribuindo para melhorar a vida útil do queijo (8). Os revestimentos podem desempenhar um papel crucial como veículos de ingredientes ativos, oferecendo propriedades antioxidantes e antimicrobianas que contribuem para a preservação do queijo. Ao controlar a taxa de difusão dessas substâncias , elas ajudam a manter sua qualidade.

Além das propriedades antimicrobianas e antioxidantes, a eficácia desses revestimentos na prolongação da vida útil do queijo também depende das características de barreira do material usado para sua fabricação. Este material deve ser capaz de proteger contra fatores ambientais que possam causar deterioração (5). Dependendo do teor de umidade do queijo (duro, semi-duro ou macio), diferentes requisitos em relação à embalagem comestível precisam ser considerados, como a permeabilidade ao vapor d’água ou gases, nível de opacidade e facilidade de transporte de agentes aromatizantes ou corantes naturais. Grande parte dos estudos concentra-se em queijos semi-duros ou macios devido aos seus altos níveis de umidade, que os tornam mais perecíveis em comparação com os queijos que passaram por longos períodos de maturação e são classificados como duros (4).

Os filmes e revestimentos comestíveis diferem na forma como são produzidos e aplicados. Os revestimentos comestíveis, disponíveis na forma líquida, são aplicados diretamente na superfície dos alimentos, onde após a secagem se forma uma fina camada, enquanto os filmes são secos separadamente, formando um material autônomo que é então utilizado para cobrir os alimentos (9). Os produtos lácteos, como o queijo, estão sujeitos à contaminação microbiana durante várias etapas da produção e armazenamento. Isso se deve à sua composição rica em nutrientes, o que pode permitir a proliferação de bactérias patogênicas, tais como S. aureus, Bacillus cereus, L. monocytogenes, Salmonella spp., e também de microrganismos deteriorantes. No entanto, o uso de embalagens para os queijos, coberturas e filmes pode prevenir eficazmente o crescimento desses microrganismos.

1.2 Utilização de antimicrobianos em coberturas biodegradáveis

Segundo Jafarzadeh & Jafari (5), os revestimentos podem desempenhar um papel crucial como veículos de ingredientes ativos, oferecendo propriedades antioxidantes e antimicrobianas que contribuem para a preservação do queijo. Ao controlar a taxa de difusão dessas substâncias no queijo, eles ajudam a manter sua qualidade. A incorporação de antimicrobianos em formulações de filmes pode regular a taxa de difusão no produto, proporcionando uma forma de manter altas concentrações do ingrediente ativo na superfície. O fato de restringir o aditivo à superfície também diminui a interação com componentes alimentares e/ou outros aditivos. Como consequência, filmes ou revestimentos com atividade antimicrobiana são uma forma auspiciosa de administração antimicrobiana em relação à preservação de alimentos (10). Várias plantas vêm sendo estudadas devido a suas propriedades biológicas tais como: Origanum vulgare (Orégano), Eugenia caryophyllata (Cravo), Brassica juncea(Mostarda), Mentha piperita (Hortelã), Mentha suaveolens (Hortelã brava)Cinnamomum zeylanicum (Canela), Ocimum basilicum (Manjericão), Zingiber officinale (Gengibre), Rosmarinus officinalis (Alecrim), Cymbopogon nardus (Citronela), Citrus limon (Limão), entre outras espécies (11;1).

Os óleos essenciais (OE), também conhecidos como óleos voláteis, são derivados de compostos aromáticos, que remetem a aroma, cheiro, odor, e de modo especial são encontrados nas plantas (12). O uso de óleo essencial tem algumas desvantagens, como sua baixa solubilidade em água e sua alta volatilidade e aroma intenso, que podem ter propriedades sensoriais desagradáveis após serem aplicados em produtos alimentícios (13). A estabilidade é outro problema associado ao uso de óleos essenciais devido à sua natureza termolábil. Óleos essenciais são geralmente voláteis em temperatura ambiente e precisam ser armazenados em ambientes frescos e secos. A exposição a temperatura e umidade elevadas pode causar sua decomposição e, portanto, reduzir a eficácia como agentes antimicrobianos (14).

Os óleos essenciais demonstram ser eficazes como antioxidante, antimicrobianoe em alguns casos contribuem para melhoramento sensorial no produto. Existem estudossobre o efeito da utilização dos óleos essenciais em produtos lácteos, como por exemploo óleo essencial de orégano devido às suas propriedades químicas e sensoriais. Guardianet al., (15) estudaram a capacidade inibitória de OE incorporado em filmebiodegradável de proteína do soro em queijo blanco contra espécies de bolores eleveduras e os resultados demonstraram efeito antimicrobiano.

A sinergia entre os óleos essenciais e os biopolímeros ecologicamente corretos e de qualidade alimentar, é de extrema importância. Essa combinação não apenas facilita a reticulação adequada durante os processos de formação de filmes, mas também regula a liberação dos OEs desses filmes. Além disso, ela contribui para a redução da permeabilidade do filme, enquanto aumenta suas propriedades térmicas e mecânicas, resultando em filmes nanocompósitos de alta qualidade (1).

1.3 Proteínas

O soro de leite, um subproduto da produção de queijo, é uma fonte rica de proteínas, lactose, vitaminas, minerais e traços de gordura. É considerado o resíduo lácteo mais abundante, e seu descarte pode resultar em uma poluição significativa devido aos altos níveis de demanda biológica de oxigênio. Portanto, tornou-se imperativo buscar formas de aproveitar o soro de leite em pó como um coproduto na fabricação de alimentos funcionais sustentáveis (16). A utilização do soro de leite em filme e revestimento comestível é viável para aumentar a vida útil dos alimentos, devido às suas vantagens para o meio ambiente, disponibilidade em grande número como resíduos, não toxicidade, baixo custo e alto conteúdo nutricional. O revestimento ou filme de proteína de soro de leite é solúvel em água, com baixa permeabilidade à umidade e ao vapor de água. Em relação ao aroma, devido à sua natureza hidrofílica, estudos observaram melhorias quando incorporadas materiais de aspecto hidrofóbico(17). A cobertura comestível pode agregar no valor nutricional ao queijo, pois além deevitar a geração de resíduos, os filmes à base de proteína do soro contribuem para oaumento da ingestão proteica (18).

Uma pesquisa conduzida por Nourmohammadi et al. (17) revelou que os revestimentos à base de proteína do soro, combinados com resveratrol e óleo essencial de Thymus fedtschenkoi Ronneger, aplicados durante 42 dias de avaliação em queijo Liqvan, resultaram em reduções significativas na contagem total de bactérias psicrotróficas, reduzindo 2 ciclos logarítmicos (p < 0,05). Houve também uma diminuição significativa na contagem de bactérias lácticas, enquanto os bolores e leveduras não apresentaram crescimento até o 21º dia de armazenamento. A contagem total de bactérias diminuiu de 4,23 log para 2,54 no último dia de avaliação. Este estudo fornece dados importantes sobre os potenciais efeitos sinérgicos dos dois conservantes, utilizando a proteína do soro como base para revestimentos de queijo.

Uma formulação à base de nanoemulsão antifúngica contendo extratos naturais encapsulados em proteína isolada de soro de leite e maltodextrina foi seca por spray e aplicada sobre queijo mussarela ralado. A eficiência da formulação foi avaliada para prolongar o prazo de validade e inibir o crescimento de fungos deteriorantes. Os resultados apresentaram efeito inibitório semelhante à natamicina, com redução de 3,4 log UFC g -1 após 56 dias de armazenamento (4 °C). Esta formulação antifúngica seca por pulverização pode responder aos requisitos de segurança alimentar e ser introduzida como uma alternativa natural à natamicina (19). A Tabela 1 apresenta os principais resultados da aplicação de revestimentos de proteína de soro de leite em diferentes tipos de queijo.

Em síntese, a aplicação de revestimentos comestíveis à base de soro de leite não só oferece uma solução sustentável para o aproveitamento deste subproduto abundante da indústria de laticínios, mas também proporciona benefícios significativos na conservação e melhoria da qualidade de produtos alimentícios, como o queijo. Estudos têm demonstrado que esses revestimentos podem efetivamente reduzir a carga microbiana, minimizar a perda de peso e preservar as características sensoriais dos alimentos. A incorporação de compostos bioativos, como antioxidantes e antimicrobianos naturais, pode potencializar ainda mais esses efeitos, resultando em produtos alimentares mais seguros e de maior valor nutricional.

1.4 Amido

O amido é um dos carboidratos naturais mais abundantes e representa a principal fonte de energia das plantas. Dependendo da fonte botânica do amido, ocorre a variação de 20-30% no teor de amilose e 70-80% no de amilopectina, e componentes como lipídios, proteínas e grupos fosfato irão determinar suas propriedades (23). Esta macromolécula tem sido extensivamente estudada para o emprego de desenvolvimento de filmes e revestimentos comestíveis, devido à sua capacidade de formar uma matriz contínua (24; 25) Sua utilização é interessante devido à abundância, baixa permeabilidade ao oxigênio, transparência, ausência de odor, baixo custo e ausência de toxicidade. Assim, pesquisas têm se dedicado a compreender a interação entre o amido e os alimentos, bem como suas propriedades de barreira e o impacto na vida útil dos produtos.

O processo de fabricação dos revestimentos envolve a gelatinização do amido, que converte sua estrutura cristalina em uma estrutura amorfa. Além disso, para formar a solução de revestimento, geralmente é adicionado um plastificante para mitigar a fragilidade do amido e aumentar a mobilidade das cadeias poliméricas. Os plastificantes mais comuns para revestimentos comestíveis são os sacarídeos e os polióis. A funcionalidade do revestimento depende principalmente da composição e das propriedades da matriz do filme (26). No estudo Esparvarini et al., (27), foi utilizada uma cobertura composta de gelatina e amido de milho, incorporada com extrato de casca de pepino e óleo essencial de cominho, e o armazenamento do queijo foi realizado durante 56 dias sob condições refrigeradas (4 ± 1°C). Os principais resultados indicaram que a cobertura foi eficaz em reduzir significativamente a contagem de bactérias psicotróficas e populações de leveduras e bolores em comparação com o grupo controle. Além disso, a cobertura ajudou a controlar a perda de peso e as mudanças indesejáveis nas características físicas do queijo, como peso, cor e dureza, durante o período de armazenamento. A avaliação sensorial revelou que a cobertura teve efeitos positivos significativos nas características sensoriais (sabor, odor, textura e aceitabilidade geral) das amostras de queijo ao longo do tempo de armazenamento.

Em pesquisa conduzida por Meira et al., (28), foram desenvolvidos filmes nanocompósitos de amido/halloysite/nisina como embalagens antimicrobianas ativas. Os filmes aplicados ao queijo Minas Frescal inoculado com Listeria monocytogenes demonstraram uma redução significativa das contagens bacterianas após 4 dias, comprovando a eficácia dos nanocompósitos como barreiras ativas contra a contaminação alimentar. O estudo de Silva et al. (29), investigou o efeito de coberturas comestíveis e filmes à base de farinha de casca de banana madura e amido de milho, com e sem extrato de folhas de nêspera (Eriobotrya japonica), no queijo muçarela fatiado e em pedaços durante 28 dias de armazenamento a 4°C. Os resultados demonstraram que a aplicação de revestimento comestível em queijos muçarela em pedaços foi vantajosa por minimizar a perda de peso e a redução do pH. O valor do pH é considerado como um marcador crucial de um processo ótimo de fabricação de queijo, uma vez que a acidez dos produtos é um dos fatores internos que afeta o sabor do produto e também inibe o crescimento de agentes patogênicos, com a influência das atividades enzimáticas, bem como o equilíbrio mineral (30). A Tabela 2 apresenta os principais resultados da aplicação de revestimentos à base de amido em diferentes tipos de queijo.

A utilização de amido e outros compostos naturais em filmes e revestimentos comestíveis têm demonstrado grande potencial para melhorar a conservação de queijos e outros produtos alimentares. As pesquisas mostram que esses revestimentos não apenas prolongam a vida útil dos alimentos, reduzindo a contaminação microbiana e a perda de peso, mas também mantêm ou melhoram as propriedades sensoriais, como sabor, textura e aparência. Além disso, o desenvolvimento de nanocompósitos e a incorporação de extratos naturais ampliam ainda mais as funcionalidades desses revestimentos, oferecendo soluções mais eficazes e sustentáveis para a indústria alimentícia. Continuar a explorar e otimizar esses materiais pode levar a avanços significativos na preservação de alimentos, beneficiando tanto os consumidores quanto os produtores.

1.5 Quitosana

A quitosana pertence à categoria dos polissacarídeos catiônicos, obtidos de fontes como fungos e crustáceos. Este material é altamente atrativo para ser utilizado em coberturas comestíveis devido às suas propriedades como não ser tóxico, renovável, biodegradável e biocompatível, composto principalmente por unidades repetidas de glucosamina. Além disso, demonstra efeito antimicrobiano eficaz contra uma variedade de micro-organismos, incluindo leveduras, mofo, fungos e bactérias. Devido a essas características, filmes e revestimentos à base de quitosana têm sido aplicados em diversos tipos de queijo, com o intuito de reduzir o crescimento microbiano e prolongar a sua vida útil (8).

O estudo conduzido por Flórez et al. (33) examinou a aplicação de filmes à base de quitosana enriquecidos com extrato de urtiga. Foi observado que as propriedades mecânicas desses filmes, como a resistência à tração, diminuíram, tornando-os mais adequados para a aplicação em fatias de queijo. Além disso, as propriedades térmicas dos filmes demonstraram estabilidade em temperaturas típicas encontradas durante o processamento térmico de alimentos. Após 45 dias de armazenamento refrigerado, o revestimento apresentou uma redução significativa nas substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico nas amostras de queijo, indicando uma diminuição de 56% na oxidação lipídica em comparação ao grupo controle.

A Listeria monocytogenes é uma bactéria Gram-positiva comumente transmitida aos humanos por meio de alimentos. A maioria dos queijos apresenta características físico-químicas que propiciam a sobrevivência e o crescimento dessa bactéria, resultando em surtos de listeriose em diferentes países. Esse patógeno tem a capacidade de formar biofilmes em superfícies de instalações de processamento de alimentos e de se adaptar a condições adversas, como temperaturas que variam de -0,4 a 45 °C, pH entre 4,6 e 9,5, e concentrações de sal acima de 20% (34; 35). Em um estudo que utilizou quitosana derivada biologicamente da quitina, foi realizado o enxerto de ácido D,L-láctico em meio aquoso, com ácido p-toluenossulfônico como catalisador, para produzir um material de embalagem biodegradável. Após a aplicação desse material nas amostras de queijo, observou-se uma inibição completa do crescimento de Listeria monocytogenes por 14 dias a 4 °C e 22% de umidade relativa, em comparação com as amostras controle que utilizam embalagens comerciais de polietileno de baixa densidade (36). A Tabela 3 mostra os principais resultados da aplicação de revestimentos de quitosana em diversos tipos de queijo.

A quitosana é, sem dúvida, uma das opções mais promissoras para a formulação de revestimentos comestíveis aplicáveis a diversos tipos de queijo, como mussarela, harvati, ricota e Ras. Suas principais vantagens incluem a capacidade de inibir o crescimento de fungos, leveduras e certas bactérias, como L. monocytogenes, L. innocua, P. fluorescens e E. coli. Além disso, as propriedades antimicrobianas dos filmes de quitosana podem ser potencializadas quando combinadas com antimicrobianos, como natamicina e lisozima, resultando em um efeito sinérgico e aumentando, assim, a eficácia antimicrobiana. Isso não apenas prolonga a vida útil do queijo em termos de controle microbiológico, mas, em alguns casos, também melhora suas características sensoriais (5).

CONCLUSÕES

Neste artigo, o objetivo foi fornecer uma visão abrangente sobre os avanços recentes no desenvolvimento de bioembalagens de nanomateriais e compósitos para a aplicação em embalagens de queijo. Conforme evidenciado na revisão presente, as embalagens e revestimentos biodegradáveis inovadores, particularmente aqueles que incorporam agentes antimicrobianos, mostraram-se eficazes na extensão da vida útil do queijo. Os estudos destacam a versatilidade dos biopolímeros, a importância de suas propriedades, e a incorporação de agentes antimicrobianos naturais, como óleos essenciais, potencializa ainda mais a eficácia desses revestimentos, promovendo a segurança alimentar e reduzindo a necessidade de conservantes sintéticos. Portanto, a pesquisa contínua o desenvolvimento de novas formulações de revestimentos para atender às demandas crescentes por produtos lácteos de alta qualidade e seguros. Ao integrar ciência e tecnologia, podemos avançar para soluções inovadoras que beneficiem tanto os consumidores quanto o meio ambiente.

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