Ingredientes Lácteos Protéicos

:: Aspectos Gerais ::

 

          Produtos lácteos protéicos podem ser definidos como produtos lácteos concentrados ou desidratados que quando adicionados aos derivados de leite ou outros alimentos processados na forma de ingredientes, contribuem na melhoria da composição nutricional e também na funcionalidade durante e após o processamento (Singh, 2009).

 

          As propriedades funcionais tecnológicas têm sido definidas como qualquer propriedade dos alimentos ou dos seus componentes, excetuando-se as nutricionais, que influencie a sua aceitação e utilização. Essas dependem das propriedades físicas e químicas das proteínas, que são muito importantes para o preparo de determinados alimentos, afetando sua conservação, estocagem e aceitação pelos consumidores (Sgarbieri, 1996).

 

          Grande variedade de produtos, especificamente designados para estas aplicações, estão sendo manufaturados pelas indústrias de laticínios (FURTADO, 2000). Estes produtos incluem os tradicionais derivados lácteos protéicos desidratados como o leite em pó desnatado (SMP), soro em pó (WP) e o soro em pó desmineralizado (DWP), além dos produtos de alta concentração protéica como as caseínas, caseinatos, concentrados protéicos de soro (WPC), isolados protéicos de soro (WPI), concentrados protéicos de leite (MPC) e isolados protéicos de leite (MPI). Diferentes etapas de fabricação estão presentes na manufaturas destes produtos, conforme está apresentado na Figura 1. Estes produtos apresentam variação em relação à concentração de proteína, minerais, lipídeos e lactose.

   

 

Produtos lácteos protéicos desidratados 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURA 1 Produtos lácteos protéicos desidratados

Fonte: Singh (2009)

 

 

         

          Os tradicionais produtos lácteos protéicos, leite em pó desnatado (SMP) e o soro em pó (WP), têm uma longa história de uso como ingredientes nos produtos alimentícios, por exemplo, nas bebidas, sorvetes, pães e bolos entre outros. O SMP pode ser classificado quanto ao índice de desnaturação protéica (WPNI) como baixo, médio e alto tratamento térmico. Leite em pó com alta concentração de proteína variando entre 500 g.kg-1 a 850 g.kg-1 são normalmente classificados como concentrados protéicos de leite (MPC), sendo os principais o MPC56, MPC70 e MPC85, onde o número é referente à concentração aproximada de proteína. A composição de diferentes produtos está apresentada na TABELA 03:

 

TABELA 3 Composição típica de proteínas lácteas desidratadas

 

Constituinte

(g.kg-1)

SMP

MPC56

MPC70

MPC85

Lipídeos

8

13

14

10

Proteína

340

571

700

850

Lactose

535

301

170

30

Minerais

79

77

72

70

Umidade

38

38

44

40

 

SMP = Leite em pó desnatado, MPC = Concentrado protéico de leite em pó

Fonte: Singh (2009)

 

          O processo de fabricação do SMP consiste em diferentes etapas como: (i) desnate e pasteurização do leite cru, (ii) pré-aquecimento do leite com possíveis combinações entre tempo/temperatura, (iii) concentração do leite em evaporadores de múltiplos efeitos, (iv) tratamento térmico do concentrado para reduzir a viscosidade inicial na entrada da câmara de secagem, e (v) secagem do concentrado.

 

          Na fabricação do MPC, leite desnatado é concentrado por ultrafiltração (UF) para aumentar o conteúdo de proteína e remover parte da lactose e os sais. Para os produtos com concentração mais alta de proteína, (normalmente acima de 700 g.kg-1 de proteína na base seca) diafiltração (DF) é normalmente aplicada. Geralmente, nenhuma etapa de pré-aquecimento é necessária. Depois da UF e DF do SMP, o retentado é evaporado para aumentar a concentração de sólidos e depois desidratado em câmara de secagem.

 

          MPCs são comumente adicionados ao leite ou queijos formulados para aumentar a concentração de proteínas e/ou rendimento do produto final. MPC pode ser utilizado para melhorar as características de textura do iogurte. O uso do MPC em bebidas nutricionais esta crescendo. Nestas aplicações, MPC contribui com ambas as proteínas do leite (caseína e soroproteínas), na mesma proporção que o leite, porém com concentração de lactose muito menor (Baldwin; Pearce, 2005).

 

          A produção dos derivados de soro em pó envolve a combinação de diferentes processos como UF, NF, DF, osmose reversa, troca iônica, evaporação e secagem (Hobman, 1992). Os produtos comerciais incluem os concentrados protéicos de soro (WPCs), isolados protéicos de soro (WPIs) e proteínas fracionadas como a a-LA e b-LG (Mulvihill, 1992). Os mais importantes sob o ponto de vista comercial são o WPC (aproximadamente 850 g.kg-1 de proteína) e o WPI (aproximadamente 950 g.kg-1 de proteína). Composição típica de WPC em escala industrial é apresentada na TABELA 4.

 

 

TABELA 4 Composição típica do concentrado protéico do soro (WPC)

 

Constituinte

Faixa de variação (g.kg-1)

Umidade

33 a 45

Proteína

730 a 860

Lactose

8 a 76

Lipídeos

33 a 74

Fosfolipídeos

8 a 15,5

Cinzas

25 a 53

 

Fonte: Singh (2009)

 

 

          O WPC tem aplicação em produtos cárneos, bebidas, panificação e produtos infantis (Kinsela, 1984; de Wit, 1989). As principais características de funcionalidade dos derivados de soro incluem a forte interação com água, emulsificação, aeração, e geleificação. As funcionalidades destes produtos não dependem somente da composição, mas também dos vários processos a que são submetidos durante o processo de fabricação (de Wit et al., 1996).

 

          A caseína, principal proteína do leite, pode ser extraída via precipitação por três processos: (i) por adição de ácido mineral, (ii) por ação de culturas láticas que utilizam a lactose para o seu metabolismo e liberam ácido lático, e (iii) por ação da quimosina ou outra protease microbiana apropriada (Mulvihill, 1992; Mulvihill; Ennis, 2003). O processo via ácido mineral envolve a acidificação do leite desnatado pasteurizado (72°C por 15 segundos) usando ácido sulfúrico ou ácido clorídrico para reduzir o pH a aproximadamente 4,6 a 20°C. No processo de fabricação por ácido lático, leite desnatado pasteurizado é inoculado com bactérias láticas selecionadas e incubado entre 22°C a 26°C. As bactérias se desenvolvem no leite produzindo ácido lático, abaixando o pH, e eventualmente provocando a precipitação isoelétrica das proteínas. No processo enzimático, quimosina de vitelo ou proteases microbianas são adicionadas ao leite desnatado, seguida de incubação a 30°C. A ação da quimosina é clivar a ligação fenilalanina (105) – metionina (106) da k-CN, resultando em agregação das partículas de caseína.

 

          Para os três tipos de caseína, a coalhada obtida é aquecida, geralmente por adição direta de vapor, entre 50°C a 55°C para promover uma maior agregação das partículas de caseína e facilitar a sinérese. A coalhada é então lavada com água, seguida da dessoragem para reduzir a umidade entre 500 a 600 g.kg-1. A secagem desta massa de caseína é mais comum em secadores horizontais tipo fluido-vibratório.

 

          Caseinato de sódio é geralmente preparado pela solubilização da caseína ácida com hidróxido de sódio (NaOH) pelo incremento de pH para 6,7 a 7,0 para produzir uma solução de aproximadamente 230 g.kg-1 de sólidos. Esta solução é então desidratada em secagem por spray. Um processo similar é usado na fabricação do caseinato de cálcio, sendo que o hidróxido de cálcio neste caso é utilizado para neutralizar a acidez da coalhada formada.

 

          Um produto de proteína incluindo a caseína e as soroproteínas, conhecido como proteína total do leite, pode ser fabricado por diversas variações nos processos apresentados anteriormente.

 

          Os produtos de caseína possuem uma grande variedade de aplicações como ingredientes alimentícios, com o objetivo de contribuir na formação de emulsões, retenção de água e melhorias nas propriedades nutricionais dos alimentos. A caseína resiste a tratamentos térmicos mais elevados ,enquanto as soroproteínas, mais termolábeis, desnaturam-se com grande facilidade. A capacidade destas proteínas quanto à retenção de água é aumentada com a adição de fosfatos (hexametafosfatos) e de citratos, bem como com tratamentos térmicos mais drásticos,  decrescendo com a elevação da concentração do síons cálcio e magnésio (Mosquim, 1999).

 

 

Referências

 

 

BALDWIN, A.; PEARCE, D. Milk powder. In: ONWULATA, C. Encapsulated and powdered foods. Boca Raton, New York: Taylor e Francis, 2005. p.387-434.

 

DE WIT, J.N.; KLARENBEEK, G.; ADAMSE, M. Evaluation of functional properties of whey protein concentrates and whey protein isolates. 2. Effects of processing history and compositions, Neth Milk Dairy J, v.40, p.41-56, 1996.

 

FURTADO, M.A.M. Utilização de proteínas do leite como ingrediente. Revista do Instituto de Laticínios Cândido Tostes, Juiz de Fora, MG, v. 54, n. 316, p.11-16, 2000.

 

HOBMAN, P.G. Ultrafiltration and manufacture of whey protein concentrates. In: ZADOW, J.G. Whey and lactose processing. London:  Elsevier Applied Science, 1992. p.195-230.

 

KINSELLA, J. E. Relationships between structure and functional properties of food proteins. In: FOX, P. F.; CONDON, J. J. Food proteins. New York: Applied Science, 1982. p. 51-103.

 

MOSQUIM, M.C.A. Fabricando Sorvetes com Qualidade. São Paulo: Fonte Comunicações e Editora, 1999.

 

MULVIHILL, D.M. Production, functional properties and utilization of milk protein products. In: FOX, P.F. Advanced Dairy chemistry. 2.ed. Barking, Essex: Elsevier Applied Science, 1992. v.1, p.369-404.

 

MULVIHILL, D.M.; ENNIS, M.P. Functional milk proteins: production and utilization. In: FOX, P.F.; MCSWEENEY, P.L.H. Advanced Dairy Chemistry. 3.ed. New York, Kluwer: Academic/Plenum Publisher, 2003. v.1, p.1775-1228.

 

SGARBIERI, V. C. Proteínas em alimentos protéicos: propriedades, degradações, modificações. São Paulo: Varela, 1996. 517 p.

 

SINGH, H. Protein interactions and functionality of milk protein products. In: CORREDIG, M. ed. Dairy-derived ingredients: food and nutraceutical uses. Cambridge, UK: Woodhead Publishing Ltd, 2009. cap. 25, p.644-674.

 

 

 

Por: arvoredoleite.org com autorização dos autores

 

 

Fonte: Comportamento de produtos lácteos protéicos em diferentes condições simuladas de processamento térmico. Rodrigo Stephani.– 2010. Dissertação (Mestrado em Ciência Tecnologia do Leite e Derivados)-Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2010.

 



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