O uso de produtos lácteos, como iogurtes, leites, queijos e sorvetes, como transportadores de alimentos probióticos abriu uma alternativa valiosa para a indústria de laticínios, que passou a oferecer alimentos lácteos funcionais que, além do seu valor nutricional básico, fornecem benefícios fisiológicos. Entre os exemplos tradicionais está o iogurte; já entre os mais recentes, destacam-se o leite, queijo e sorvete probiótico.
Existe uma infinidade de oportunidades para adição de probióticos em produtos lácteos, contudo, os produtos escolhidos para tal incorporação devem ser cuidadosamente estudados, uma vez que a adição e/ou multiplicação de microrganismos probióticos pode produzir características indesejáveis nos produtos.
Em muitos produtos lácteos, a adição de probióticos pode representar alterações que impactam significativamente as suas propriedades físico-químicas, devido a atividade metabólica desses microrganismos vivos e/ou alterações feitas nos procedimentos padrão. Portanto, a seleção cuidadosa das cepas é necessária para minimizar as perdas de qualidade causadas por alterações no sabor e na textura dos alimentos.
Estudos têm mostrado que para alguns produtos a adição de probióticos não leva a diferenças significativas nas propriedades sensoriais, embora possam ocorrer alterações na composição química e na textura, o que não implica necessariamente em um efeito relevante no sabor de alguns alimentos; um bom exemplo disso são os queijos fermentados.
Os queijos naturais são conhecidos pelo seu complexo ecossistema microbiano que está em constante estado de fluxo à medida que o queijo envelhece. Em geral, um queijo probiótico deve ter a mesma aceitação que um queijo convencional, ou seja, a incorporação de bactérias probióticas não deve implicar em perda de qualidade do produto. Nesse contexto, o nível de proteólise e lipólise deve ser igual ou até maior do que o queijo que não possui esse status funcional.
Sorvete e leite gelado são bons produtos para a liberação de bactérias probióticas. Contudo, quando a mistura de natas é preparada com a adição de um leite fermentado, o sabor resultante no produto pode ser afetado. Mas quando pequenas quantidades de culturas concentradas são introduzidas, as propriedades sensoriais não são afetadas. Portanto, a escolha da cepa ou espécie é importante, uma vez que sorvetes fabricados com culturas de L. reuteri se mostram mais azedos do que os feitos de culturas correspondentes de L. acidophilus, L. rhamnosus ou B. bifidum. Além disso, normalmente, o sorvete probiótico não fermentado não apresenta problemas resultantes do metabolismo microbiano, uma vez que são armazenados em temperaturas muito baixas, minimizando as reações bioquímicas dos microrganismos probióticos.
Testes de avaliação sensorial de sabor do sorvete indicam que não há diferença significativa no sabor de sorvete com e sem probióticos. Esse resultado corrobora a conclusão de que o consumidor não detecta alterações no sabor do sorvete, contribuindo para a aceitação do produto.
O sorvete probiótico é uma sobremesa láctea funcional congelada com características sensoriais particulares, que combina o sabor de leites fermentados com a textura do sorvete. No sorvete probiótico, o uso de hidrocoloides, como goma xantana, e formulações de baixa acidificação são recomendados para fornecer sensação cremosa, qualidade textural e sabor aprimorado.
De acordo com pesquisas, a aceitabilidade dos sorvetes probióticos pelos consumidores é afetada por 10 fatores sensoriais, incluindo doce, azedo, adstringente, sabor de baunilha, gomosidade, espessamento, aguado, cremosidade e espumoso, os quais podem ter relação direta com a cepa escolhida.
A avaliação sensorial é uma etapa importante no desenvolvimento de produtos lácteos probióticos antes do lançamento do produto no mercado. Como novos produtos com probióticos podem alterar algumas características, estudar o comportamento do produto desenvolvido é um fator-chave e pode representar uma ferramenta poderosa para obter informações que podem apoiar o lançamento de um produto.
Uma questão importante com relação ao desenvolvimento de novos produtos lácteos contendo probióticos é garantir uma população suficiente de microrganismos para permitir que os consumidores desfrutem dos efeitos benéficos proporcionados. Para isso, a avaliação de características tecnológicas, como crescimento e sobrevivência em meio à base de leite e durante a fabricação e vida útil do produto, são considerações importantes para a seleção de cepas.
A comercialização bem-sucedida de produtos lácteos exige uma quantidade mínima de células probióticas viáveis garantidas ao longo da vida de prateleira. Para obter os efeitos benéficos associados a esse tipo de alimento, a bactéria deve permanecer viável e em concentração adequada até o momento do consumo do produto.
Basicamente, sete fatores são fundamentaispara adicionar probióticos com sucesso aos produtos lácteos: tipo e forma da cultura; quantidade necessária de bactérias para obter um efeito benéfico; toxicidade; efeito do processo de produção na viabilidade; determinação das células probióticas utilizadas no produto; estabilidade durante o armazenamento; e possíveis alterações nas propriedades sensoriais.
Utilizar uma cepa probiótica compatível com as tecnologias de processamento é o ideal, o que significa que a elaboração, distribuição e comercialização do produto não devem afetar a viabilidade da bactéria. No caso específico dos lácteos, o probiótico deve ter a capacidade de crescer no leite (ou outro tipo de laticínio), mas também de apresentar baixa atividade metabólica em baixas temperaturas, de forma a garantir a quantidade adequada de bactérias no produto sem mudanças significativas na qualidade durante a vida útil. No entanto, é importante lembrar que as bactérias probióticas geralmente não crescem ativamente no leite e são adversamente afetadas pelas condições de armazenamento em alguns produtos lácteos.
A compatibilidade e adaptabilidade entre as cepas selecionadas e o produto lácteo usado como transportador é fundamental e pode representar um desafio tecnológico significativo, uma vez que muitos microrganismos probióticos são sensíveis a concentração de oxigênio, dióxido de carbono e sal, altas e baixas temperaturas e ácidos ambientes.
Como a maioria dos produtos lácteos são fermentados, é comum encontrar níveis de acidez que podem afetar a viabilidade dos probióticos. Vários estudos relataram grandes perdas na viabilidade durante o armazenamento de leite fermentado, iogurte e similares. O pH é um fator crítico de estresse na viabilidade dos probióticos por meio de armazenamento, embora existam variações entre espécies e linhagens para a sobrevivência em ambientes ácidos. Cepas de Lactobacillus mostram boa estabilidade celular, mantendo a concentração constante durante todo o período de armazenamento, independentemente do pH final. Por outro lado, as contagens de células de Bifidobacteria diminuem em um ciclo logarítmico ao final do período de armazenamento, devido à alta produção de ácidos orgânicos.
Também é importante observar a relação entre os probióticos e outros microrganismos fermentadores, pois pode haver efeitos sinérgicos ou antagônicos entre eles. Durante a fabricação de queijo ou iogurte, por exemplo, a adição de starters e culturas probióticas geralmente resulta em um crescimento mais lento das cepas probióticas, o que ocorre porque as culturas starter produzem substâncias que inibem não apenas patógenos e microorganismos deteriorantes, mas também probióticos; devido ao rápido crescimento das culturas starter, a disponibilidade de nutrientes para os probióticos diminui. Para reduzir os efeitos negativos das culturas starter nos probióticas, a estratégia mais comum é reduzir a dose inicial, total ou parcialmente. No entanto, deve-se ter cuidado ao diminuir a dose dos microrganismos iniciadores, pois os probióticos também podem apresentar efeito negativo nessas culturas e retardar a sua atividade.
Ambientes com alta concentração de oxigênio devido aos sistemas de transporte e procedimentos de agitação ou batimento também são comumente encontrados no processamento de lácteos, especialmente em sorvetes e alguns tipos de iogurtes e leites fermentados. A exposição das culturas ao oxigênio dissolvido acarreta o acúmulo de metabólitos tóxicos, como superóxido, radicais hidroxila e peróxido de hidrogênio, que eventualmente levam à morte celular dos microrganismos probióticos que carecem, parcial ou totalmente, de um sistema de transporte de elétrons. Em relação a esse efeito tóxico do oxigênio sobre os probióticos, existem variações entre as espécies. As cepas de Bifidobacterium spp., de natureza estritamente anaeróbica, são geralmente consideradas mais vulneráveis do que as cepas de Lactobacillus acidophilus.
A temperatura é outro fator importante na adição de cepas probióticas em produtos lácteos. As temperaturas de aquecimento abaixo de 45°C são geralmente compatíveis com as culturas, embora isso dependa do tempo e da cepa específica. Os processos que incluem etapas de aquecimento acima de 45°C resultam na destruição de, pelo menos, uma parte da população probiótica.
Por outro lado, as baixas temperaturas geralmente são utilizadas para retardar as reações químicas e o crescimento dos microrganismos encontrados nos produtos lácteos, pois uma temperatura mais baixa implica em maior crescimento da inibição bacteriana; uma temperatura baixa o suficiente inibirá o crescimento de todos os microrganismos, incluindo probióticos. Pela sua natureza, os lácteos, fermentados ou não, requerem baixa temperatura de armazenamento para preservação, fato que determina a sobrevivência e o desenvolvimento de probióticos nesses produtos. Assim, o congelamento também leva a uma redução considerável do número de microrganismos viáveis , embora essa redução dependa da taxa de congelamento e da tolerância da cepa específica à baixa temperatura.
Produtos de indulgência, como os sorvetes, também são veículos probióticos em potencial, com a vantagem de serem apreciados por consumidores de todas as faixas etárias e níveis sociais. No entanto, nesses produtos, devido às baixas temperaturas de armazenamento e à alta concentração de oxigênio dissolvido, é difícil aumentar o número de microrganismos probióticos. As condições de armazenamento em temperaturas congeladas de sorvetes afetam significativamente a viabilidade das cepas probióticas L. acidophilus e B. lactis, com perdas de 0,76 e 1,10 unidades logarítmicas, respectivamente.
Em sorvetes com diferentes cepas de Lactobacillus e Bifidobacteria, o congelamento inicial da mistura de sorvete seguido de endurecimento causa uma redução de menos de um ciclo log nas contagens viáveis de probióticos, as quais diminuem durante o armazenamento congelado em 2,23, 1,68, 1,54, 1,23 e 1,77 log para Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus gasseri e Lactobacillus rhamnosus, respectivamente.
O crescimento controlado de bactérias probióticas em um produto lácteo durante os períodos de amadurecimento ou fermentação é desejável e interessante do ponto de vista produtivo e econômico. Essa situação ideal pode permitir que os fabricantes usem uma dose inicial menor de inóculo ou pode ajudar a substituir os microrganismos que poderiam ter sido eliminados ou destruídos durante uma etapa específica do processo de produção, como tratamento térmico, congelamento dinâmico ou drenagem.
Os probióticos não crescem ativamente no leite, assim como as populações de muitas bactérias probióticas nem mesmo são estáveis durante o armazenamento de produtos lácteos. Porém, é possível encontrar variações entre cepas de uma mesma espécie; a tendência atual é o desenvolvimento de novos lácteos a partir de novos ingredientes que favoreçam o crescimento desses microrganismos, como leveduras, suco de tomate, arroz e leite de soja.
Algumas maneiras de abordar os problemas de estabilidade de probióticos em produtos lácteos inclui a seleção de cepas, seleção de ingredientes (sabores, enzimas, frutas ou vegetais, prebióticos) e embalagem. Todas essas técnicas podem ser utilizadas para inovar e desenvolver novos produtos. Outras técnicas podem incluir a microencapsulação com materiais lipídicos, alginato e prebióticos, a adição de antioxidantes, como ascorbato e L-cisteína, e a eliminação do ambiente de cepas produtoras de peróxido de hidrogênio.
Uma estratégia para aumentar a tolerância bacteriana ao estresse, como temperatura, pH ou sais biliares, é a exposição prévia a níveis subletais de determinado estresse. Para evitar a destruição pelo calor, as alternativas incluem a adição do probiótico após a pasteurização, microencapsulação, pré-adaptação das células ao estresse, e mudança de tecnologias por uma ligeira diminuição da temperatura.
A utilização de bactérias probióticas com comprovados benefícios à saúde na fabricação de lácteos implica, às vezes, na modificação ou adaptação do processo de acordo com a cepa, devido a sua alta sensibilidade. Na produção de queijo probiótico, por exemplo, existem duas opções para a adição de bactérias probióticas durante o processamento que podem afetar diretamente a taxa de sobrevivência desses microrganismos: a adição antes da fermentação (junto com a cultura starter), ou depois dela.
Já na produção de sorvetes com probióticos, as culturas podem ser adicionadas de duas formas: diretamente à mistura pasteurizada ou utilizando o leite como substrato para fermentação, produzindo sorvete de iogurte congelado.
