Quantification of biogenic amines in fabrication steps of Gorgonzola-type cheese / Quantificação de aminas biogênicas nas etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola

During the Gorgonzola-type cheese preparation there are proteolysis and lipolysis which may be influenced by the type of starter culture chosen. Six manufacturing steps were selected to identify which of them is most suitable for biogenic amines (BA) formation (1- milk, 2- lactic acid bacterial culture and fungus addition, 3- curd, 4- dry salting, 5- maturation at 30 days and maturation at 60 days); perform research on enterobacteria; accomplish the research of BA-producing bacteria (BAPB); detect and quantify the most abundant BA (putrescine, cadaverine, tyramine, histamine, spermidine and spermine) in the six steps of Gorgonzola cheese production and in bacterial isolates using high performance liquid chromatography and UV-Vis SPD/10AV detector and define if the presence of enterobacteria and BAPB would be correlated with BA production in this cheese. The bacterial culture used increased its log population by 7 log cycles and reached its highest level in batch 2 during cheese maturation. There was a decrease in the enterobacterial population in 2 log cycles after 60 days of maturation in batch 1. Tyramine was the BA with the highest concentration 306.32 mg.Kg-1 quantified in step 6 (60 days maturation) in batch 1. Criterion is requiered in bacterial starter culture selection because it is a quality determinant factor in relation to BA production and more rigor in raw material

Durante a elaboração do queijo tipo Gorgonzola ocorre proteólise a partir das bactérias e dos fungos adicionados ao leite que podem levar a formação de aminas biogênicas (AB) neste tipo de queijo. Portanto, no presente estudo foi feito o acompanhamento com coleta de amostras em seis etapas na fabricação deste queijo paraidentificar em qual delas haveria maior formação de aminas biogênicas (AB). As amostras coletadas em três diferentes lotes foram o leite cru (1), leite pasteurizado adicionado de cultura de bactérias ácido-láticas (2), massa coalhada (3), queijo após a etapa de salga seca (4), queijo após 30 dias de maturação (5) e queijo após 60 dias de maturação (6). Também foram realizadas a pesquisa de enterobactérias e bactérias ácido-láticas com característica capacidade de descarboxilação de aminoácidos e produção de aminas biogênicas (BPAB); detecção e quantificação da AB mais abundante (putrescina, cadaverina, tiramina, histamina, espermidina e espermina) nas seis etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola e nos isolados bacterianos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e detector UV-Vis SPD/10AV e a verificação se a presença de enterobactérias e BPAB estariam correlacionadas com a produção de AB nesse queijo. A cultura bacteriana utilizada cresceu aumentando em sete ciclos logarítmicos sua população e alcançou seu maior nível no lote 2 na etapa de maturação do queijo. Houve diminuição da população enterobactérias em 2 ciclos logarítmicos após 60 dias de maturação no lote 1. A tiramina foi a AB com concentração mais elevada 306,32 mg.Kg-1 quantificada na etapa 6 (60 dias de maturação) no lote 1. É necessário dar mais atenção em duas etapas na elaboração dos queijos: mais critério na seleção da cultura bacteriana iniciadora por ser um fator determinante na qualidade em relação à produção de AB e mais rigor na seleção da matéria-prima.

Quantification of biogenic amines in fabrication steps of Gorgonzola-type cheese / Quantificação de aminas biogênicas nas etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola

During the Gorgonzola-type cheese preparation there are proteolysis and lipolysis which may be influenced by the type of starter culture chosen. Six manufacturing steps were selected to identify which of them is most suitable for biogenic amines (BA) formation (1- milk, 2- lactic acid bacterial culture and fungus addition, 3- curd, 4- dry salting, 5- maturation at 30 days and maturation at 60 days); perform research on enterobacteria; accomplish the research of BA-producing bacteria (BAPB); detect and quantify the most abundant BA (putrescine, cadaverine, tyramine, histamine, spermidine and spermine) in the six steps of Gorgonzola cheese production and in bacterial isolates using high performance liquid chromatography and UV-Vis SPD/10AV detector and define if the presence of enterobacteria and BAPB would be correlated with BA production in this cheese. The bacterial culture used increased its log population by 7 log cycles and reached its highest level in batch 2 during cheese maturation. There was a decrease in the enterobacterial population in 2 log cycles after 60 days of maturation in batch 1. Tyramine was the BA with the highest concentration 306.32 mg.Kg-1 quantified in step 6 (60 days maturation) in batch 1. Criterion is requiered in bacterial starter culture selection because it is a quality determinant factor in relation to BA production and more rigor in raw material selection.

Durante a elaboração do queijo tipo Gorgonzola ocorre proteólise a partir das bactérias e dos fungos adicionados ao leite que podem levar a formação de aminas biogênicas (AB) neste tipo de queijo. Portanto, no presente estudo foi feito o acompanhamento com coleta de amostras em seis etapas na fabricação deste queijo paraidentificar em qual delas haveria maior formação de aminas biogênicas (AB). As amostras coletadas em três diferentes lotes foram o leite cru (1), leite pasteurizado adicionado de cultura de bactérias ácido-láticas (2), massa coalhada (3), queijo após a etapa de salga seca (4), queijo após 30 dias de maturação (5) e queijo após 60 dias de maturação (6). Também foram realizadas a pesquisa de enterobactérias e bactérias ácido-láticas com característica capacidade de descarboxilação de aminoácidos e produção de aminas biogênicas (BPAB); detecção e quantificação da AB mais abundante (putrescina, cadaverina, tiramina, histamina, espermidina e espermina) nas seis etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola e nos isolados bacterianos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e detector UV-Vis SPD/10AV e a verificação se a presença de enterobactérias e BPAB estariam correlacionadas com a produção de AB nesse queijo. A cultura bacteriana utilizada cresceu aumentando em sete ciclos logarítmicos sua população e alcançou seu maior nível no lote 2 na etapa de maturação do queijo. Houve diminuição da população enterobactérias em 2 ciclos logarítmicos após 60 dias de maturação no lote 1. A tiramina foi a AB com concentração mais elevada 306,32 mg.Kg-1 quantificada na etapa 6 (60 dias de maturação) no lote 1. É necessário dar mais atenção em duas etapas na elaboração dos queijos: mais critério na seleção da cultura bacteriana iniciadora por ser um fator determinante na qualidade em relação à produção de AB e mais rigor na seleção da matéria-prima.Palavras chaves: cromatografia, cultura iniciadora, detector SPD/10AV UV­Vis, maturação, tiramina.

Potential biogenic amine-producing bacteria in ripened cheeses

This study aimed to determine which of the eight cheese varieties (Prato, Standard Minas, Gorgonzola-, Moleson-, Raclette-,Gruyère-, Sbrinz- and Reblochon-types) prepared at a dairy processing plant in the state of Rio de Janeiro had higher concentration of biogenic amines (BA) (putrescine, cadaverine, yramine, histamine, spermidine and spermine), to detect which BA were produced at higher oncentrations and to determine if the presence of Enterobacteriaceae, biogenic amine producing bacteria (BAPB) or physical-chemical parameters (pH, titratable acidity, fat, moisture, total solids, protein, ash and chloride) ould be correlated with BA production in the eight matured cheese varieties. Moleson-type cheese (72.50 mg.Kg-1) followed by Standard Minas (107.00mg.Kg-1) showed the lowest levels of biogenic amines. Prato (699.29 mg.Kg-1) and Gorgonzola-type (936.37 mg.Kg-1) cheeses contained larger amounts of BA. Concentrations of tyramine exceeded the maximum permissible limit in all varieties of cheese. Although the presence of potentially BA-producing bacteria was confirmed in all samples of cheese, there was no correlation with BA content produced in cheeses. Gorgonzola-type cheese showed a positive correlation with the amount of BA in the isolates. Gorgonzola-type, Sbrinz-type and Prato cheeses seem to require greater care in monitoring the presence of biogenic amines, particularly because tyramine reached the highest levels in these varieties. Regardless of the analysed cheese, physical and chemical parameters did not affect the amount of BA produced. An assessment of the capacity to produce biogenic amines should be included as a selection criterion for starter cultures for ripened cheeses.