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A EVOLUÇÃO DAS ENZIMAS COAGULANTES

* Lúcio Antunes e Michael Mitsuo Saito

A coagulação do leite é o processo que consiste na transformação do leite em estado líquido para gel, também conhecida como coalhada. Este processo é decorrente de modificações físico-químicas nas micelas de caseína, que podem ocorrer por meio de acidificação ou por ação enzimática.

A coagulação ácida é obtida por via biológica através da produção de ácido lático pelas bactérias do fermento ou pela adição direta de ácidos orgânicos ao leite. Este tipo de coagulação é usada em número limitado de tipos de queijos sendo os mais conhecidos deles o Petit-Suisse e o Cream Cheese.

A coagulação enzimática do leite é o processo mais utilizado, é realizado por meio da adição de enzimas específicas, conhecidas como coalho ou coagulante. A denominação coalho é reservada para as enzimas obtidas do quarto estômago de ruminantes como, por exemplo, o coalho bovino. Neste extrato animal existem duas principais enzimas: a Quimosina e a Pepsina, que alteram seu percentual conforme a idade do animal (quanto mais avançada a idade, menor o conteúdo de Quimosina). Por outro lado, a denominação coagulante fica direcionada a todas as enzimas utilizadas na coagulação do leite obtidas por meio diferente do coalho (quarto estômago de ruminantes) como, por exemplo, os coagulantes vegetais e microbianos.

Historicamente, foi apenas em 1874 que um bioquímico dinamarquês chamado Christian Ditlev A. Hansen conseguiu padronizar a qualidade de um coalho, por meio da obtenção de um líquido de poder coagulante definido. Quase 100 anos após esta descoberta, em 1972, era produzido nos Estados Unidos um coagulante microbiano a partir do fungo Rizomucor miehei, uma protease ácida capaz de coagular o leite. Em 1989 foi lançado o mais inovador coagulante conhecido até então, o CHY-MAX®, produto à base de 100% de Quimosina bovina produzida por meio de fermentação de um fungo. Recentemente, em 2009, foi descoberta uma nova geração de Quimosina (CHY-MAX® M), ainda superior à Quimosina bovina da primeira geração, devido à sua maior especificidade e menor atividade proteolítica.

De fato, independente do tipo de enzima empregada para a coagulação do leite, todas são capazes de coagular o leite, até mesmo a enzima bromelina ou papaína, extraídas respectivamente do abacaxi e do mamão. Porém, atualmente, o critério empregado para escolha de um coalho ou coagulante não fica restrito apenas ao fato de coagular o leite, parâmetros como rendimento econômico na fabricação, valor obtido do soro, durabilidade do queijo, formação de sabor amargo no produto final, certificação Kosher e Halal são fundamentais para esta decisão.

Para o entendimento destes fatores faz-se necessário esclarecer o mecanismo de formação da coalhada por meio de suas fases. Na primeira fase da coagulação, evidenciada na Figura 1, ocorre o ataque da enzima coagulante à fração k-caseína, camada externa da caseína, com consequente liberação de uma fração protéica denominada caseíno macropeptideo. Esta fração liberada é solúvel e, por isso, se perde no soro afetando diretamente o rendimento na fabricação dos queijos. Uma proteólise mais elevada nesta fase, como ocorre com o uso de outras enzimas diferentes da Quimosina, provoca o rompimento de várias ligações peptídicas e uma solubilização importante das proteínas que, fatalmente, serão perdidas no soro. Isto induz à obtenção de coágulos com ligações de baixa tensão ou muito fracas, com consequentes perdas de sólidos para o soro da fabricação, em outras palavras, com redução do rendimento.

FIGURA 1 - PRIMEIRA FASE DA COAGULAÇÃO ENZIMÁTINA DO LEITE

Na sequência, observa-se a segunda fase que corresponde à formação do gel de coalhada, conforme ilustrado na Figura 2, onde todos os componentes (proteínas, gordura, lactose e sais minerais) são aprisionados em uma estrutura de gel, a qual após o processo de corte e demais tratamentos dão origem aos queijos.

FIGURA 2 – SEGUNDA FASE DA COSGULAÇÃO ENIMÁTICA DO LEITE

Já a terceira e última fase corresponde à participação da enzima na maturação do queijo, evidenciando que sua ação pode conduzir à formação de sabor amargo, quando excessivamente proteolítico. É esta proteólise limitada, comparativamente às demais enzimas, que faz da Quimosina a enzima de referência para a coagulação do leite. As demais enzimas, sejam de origem vegetal, microbiana ou animal, possuem uma atividade proteolítica mais elevada, uma propriedade que pode conduzir a pelo menos, três consequências negativas na fabricação de queijos:

  • Diminuição do rendimento de fabricação;
  • Formação de sabor amargo;
  • Amolecimento do queijo durante a estocagem.

Um coagulante 100% Quimosina, como por exemplo, o CHY-MAX®, é também conhecido como FPC - Fermentation Produced Chymosin - ou Quimosina Produzida por Fermentação a partir do fungo Aspergillus niger var. awamori.

Processo semelhante é empregado para a produção do mais eficiente coagulante conhecido até hoje, o CHY-MAX® M, ganhador do prêmio de ingrediente lácteo mais inovador na Food Ingredients Europe 2009. Trata-se da segunda geração de Quimosina Produzida por Fermentação da Chr. Hansen, com especificidade ainda maior que a Quimosina bovina da primeira geração.

Uma série de trabalhos práticos já foram realizados em várias partes do mundo, inclusive no Brasil onde muitas indústrias já o adotam para a coagulação de diversos tipos de queijos. Os resultados destes trabalhos mostram ganhos no rendimento ao redor de 1% quando comparado ao coagulante microbiano e, de até 4.0%, se comparado ao coalho bovino, conforme evidenciado no quadro a seguir.

Comparativo de Rendimento em relação ao CHY-MAX® M

Tipo de coagulante / coalho

Ganho percentual com CHY-MAX® M

Kg de queijo adicional por tonelada de produção com CHY-MAX® M

CHY-MAX®

0.4 – 0.6%

4 - 6 kg

Microbiano (Rizomucor miehei)

Ao redor de 1.0%

10 kg

Coalho bovino

3.5 – 4.0%

35 – 40 kg

O aumento de rendimento obtido com o uso do CHY-MAX® M é atribuído à menor atividade proteolítica da segunda geração de Quimosina. As enormes vantagens trazidas por esse ingrediente revolucionário - CHY-MAX® M -, tornam a sua utilização um negócio altamente rentável aos fabricantes de queijos, já que o alto rendimento expresso diretamente em quilogramas adicionais de queijos obtidos por toneladas, o maior shelf-life desses queijos e a pureza do soro obtido são garantia do bom investimento.

Vale a pena ressaltar a tendência do mercado de soro, que cada vez mais tem restringido a presença de resíduos de origem animal (coalho bovino) neste produto.

Por todas essas razões, o CHY-MAX® M tem sido considerado um ingrediente inovador para a indústria laticinista.

* Por Lúcio Antunes – Gerente Divisão Laticínios;Michael Mitsuo Saito – Consultor Técnico;

da Chr. Hansen

Chr. Hansen Indústria e Comércio Ltda.

www.chr-hansen.com.br




 

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