Efeito da pré-incubação de Pseudomonas fluorescens em diferentes temperaturas de refrigeração sobre a hidrólise de caseína no leite desnatado pasteurizado microfiltrado

Abstract

Este trabalho objetivou avaliar o efeito da multiplicação de uma estirpe psicrotrófica proteolítica de Pseudomonas fluorescens nas temperaturas de 4, 7 e 10 ºC, estabelecidas pela Instrução Normativa 62 do MAPA, nas características físicoquímicas e proteólise do leite microfiltrado. Amostras leite desnatado e pasteurizado foram inoculadas com a cepa Pseudomonas fluorescens 041 em uma concentração de aproximadamente 104 UFC mL-1 e incubadas nas três temperaturas por 48 h e, posteriormente, submetidas ao processo de microfiltração. O leite microfiltrado teve a atividade proteolítica monitorada até o trigésimo dia por meio das análises de eletroforese e da composição das frações nitrogenadas nitrogênio não proteico (NPN) e nitrogênio não caseínico (NCN). Enquanto, o monitoramento microbiológico e das características físico-químicas foi realizado até o tempo 45 d. Após o tempo de incubação as contagens de micro-organismos psicrotróficos atingiu 1,7 x 106, 3,2 x 106 e 4,8 x 106 UFC mL-1 nas temperaturas de 4, 7 e 10 ºC, respectivamente. Após a microfiltração utilizando membrana de 0,8 μm de tamanho médio de poros não foi detectada a presença de micro-organismos por mL de leite, alcançando reduções logarítmicas de 6,9, 7,1 e 7,2 de micro-organismos mesófilos aeróbicos, 6,2, 6,1 e 6,7 para psicrotróficos e 2,9, 3,0 e 2,1 de esporos aeróbicos nos leites préincubados a 4, 7 e 10 ºC, respectivamente. Durante os 45 d de estocagem o leite apresentou valores aproximadamente constantes de acidez, pH e crioscopia. O teor das frações de α-S1, α-S2, β, κ-caseínas mensurados no leite microfiltrado por meio dos géis de eletroforese permaneceram constantes ao longo de 30 d de monitoramento indicando ausência de proteólise. As frações (NPN) e (NCN) no leite microfiltrado também foram monitoradas até o trigésimo dia, não demonstrando aumento linear ao longo do tempo, embora o valor de NCN da temperatura de préincubação a 10 ºC tenha apresentado valores médios superiores aos das temperaturas de pré-incubação de 4 e 7 ºC. Os resultados mostram que na temperatura de 10 ºC ocorreu o início de proteólise durante a pré-incubação, sendo cessada após a microfiltração. A possível explicação da ausência de proteólise ao longo do tempo de estocagem do leite microfiltrado é porque nas concentrações atingidas da cepa psicrotrófica após o tempo de pré-incubação não tenham sido suficientes para produção de enzimas extracelulares em níveis que pudessem proteolisar o leite microfiltrado. Com isso, a proteólise durante a pré-incubação a 10 ºC foi atribuída a enzimas proteolíticas ligadas à célula bacteriana e teriam sido removidas durante a microfiltração junto com a bactéria por serem enzimas de membrana.

This study evaluated the effect of the growth of a proteolytic psychrotrophic strain of Pseudomonas fluorescens at temperatures of 4, 7 and 10 °C on the physicochemical characteristics and proteolysis of microfiltered milk. Skim milk was pasteurized and inoculated with the strain Pseudomonas fluorescens 041 at a concentration of approximately 104 mL CFU-1 and incubated at three temperatures for 48 h and, subsequently subjected to the microfiltration process. The proteolytic activity of the microfiltered milk was monitored until the thirtieth day of analysis by means of electrophoresis and by the analysis of the composition of the non-protein nitrogen (NPN) and not casein nitrogen (NCN). Monitoring of the microbiological and physico-chemical characteristics was conducted until the time of 45 d. After the incubation time counts of psychrotrophic microorganisms reached 1,7 x 106, 3,2 x 106 and 4,8 x 106 CFU mL-1 at the temperatures 4, 7 and 10 °C, respectively. After microfiltration using a membrane with pore size 0.8 μm in average, no presence of microorganisms per mL of milk could be detected, the logarithmic reductions were 6,9, 7,1 and 7,2 of aerobic mesophilic microorganisms, 6,2, 6,1 and 6,7 of psychrotrophic microorganisms and 2,9, 3,0 and 2,1 of aerobic spores in the milk pre-incubated at 4, 7 and 10 ° C, respectively. During the 45 d of storage the milk showed approximately constant values of acidity, pH and freezing point. The content of the fractions of α-S1, α- S2, β and κ-casein in microfiltered milk measured by gel electrophoresis remained constant over 30 d of monitoring indicating the absence of proteolysis. Fractions (NPN) and (NCN) in microfiltered milk were also monitored until the thirtieth day, not showing a linear increase over time, although the value of NCN at a pre-incubation temperature of 10 °C has provided higher values than those of pre-incubation temperatures of 4 and 7 °C. The results show that the useof a temperature of 10 °C caused proteolysis during pre-incubation which is stopped after microfiltration. A possible explanation for the lack of proteolysis during the storage time of the microfiltered milk is that concentrations of the psychrotrophic strain achieved after the time of pre-incubation were not sufficient for the production of extracellular enzymes at levels at which they could hydrolyze microfiltered milk. Thus, the proteolysis during pre-incubation at 10°C was attributed to proteolytic enzymes which are linked to the bacterial cell and these would have been removed during the microfiltration together with the bacteria.