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EFEITOS DAS PROTEÍNAS LÁCTEAS NAS PROPRIEDADES TECNO-FUNCIONAIS DE ALIMENTOS PROCESSADOS TERMICAMENTE

Introdução

As proteínas de origem animal e vegetal estão sendo cada vez mais utilizadas como ingredientes em um grande número de alimentos formulados. Os benefícios das proteínas do leite como ingredientes em outros alimentos originam-se de suas excelentes propriedades nutricionais e sua capacidade de contribuir para propriedades tecno-funcionais, sensoriais e reológicas nos produtos finais.

O entendimento da interação das proteínas lácteas proporciona às indústrias alimentícias a obtenção de produtos com melhor relação custo/benefício, devido à utilização adequada de cada tipo de proteína que fornece as características desejadas no produto final, trazendo ao mercado produtos contendo proteínas como ingredientes tecnológicos de elevado valor biológico.

O mercado de produtos com alto teor de proteína já é uma realidade no Brasil e no mundo, em que a cada ano cresce a oferta de novos produtos. O iogurte grego já não é mais uma novidade, e atualmente têm surgido outros produtos como snacks com alto teor de proteína, iogurte liofilizado, bebidas para praticantes de atividade física, bebidas com alto teor de proteínas lácteas combinada a proteínas de fontes vegetais, entre outros.

A Gemacom Tech tem investido fortemente em pesquisas para apresentar ao mercado proteínas lácteas que proporcionem melhor tecno-funcionalidade dentro de cada perfil de produto. Hoje, oferece ao mercado uma completa linha de proteínas lácteas isoladas e combinadas à diferentes estabilizantes e espessantes atendendo a crescente demanda de produtos com maior teor proteico.

Em seu Centro de Inovação Tecnológica (CIT) já é realidade a apresentação de inovação em produtos com alto teor de proteína. Este CIT se configura como um dos mais modernos do Brasil no segmento de alimentos, contendo: Planta Piloto UHT, fermentadores, liofilizadores, sistema de homogeneização de alta pressão, setor de padaria e confeitaria. Com esta configuração já é grande o número de pesquisas realizadas na apresentação de produtos inovadores ao mercado de alimentos, onde os produtos com alto teor de proteína são o principal sucesso nos últimos anos.

Pesquisa aplicada a concentrados proteicos lácteos

O estudo da viscosidade de proteínas permite determinar a relação entre as interações das moléculas protéicas, as funcionalidades das mesmas e também as propriedades de processamento, as quais impactam diretamente na configuração das linhas de industrialização, no gasto energético, na qualidade do produto final e na otimização do uso das matérias-primas.

A utilização do RVA (Rapid Visco Analyser) como simulador de processamento industrial representa uma importante base para avaliação das características e alterações ocorridas durante o tratamento térmico utilizando a variação de viscosidade como parâmetro para observação das interações e alterações estruturais. Nesta avaliação é possível determinar a viscosidade máxima durante o processamento, a queda de viscosidade após processamento térmico, a temperatura mínima para se atingir a alteração requerida ou não em um produto e a viscosidade final após o tratamento térmico.

Figura 1. Gráfico WPC/MPC em pH 6,0

Como exemplo de pesquisa realizada durante o ano de 2012, são apresentadas avaliações realizadas em diferentes valores de pH contendo proporções variadas de MPC e WPC, conforme Figuras 1 à 3.

Figura 3. Gráfico WPC/MPC em pH 7,0

Figura 2. Gráfico WPC/MPC em pH 6,5



Com esta avaliação tem-se uma importante observação da capacidade de absorção de água de uma determinada formulação, que é uma das propriedades de grande importância tecnológica para as indústrias, pois proporciona uma ampla variedade de aplicações com foco não somente no processo, mas também no perfil do produto final a ser obtido.

Figura 4 – Superfície de Resposta obtida para viscosidade final com diferentes concentrados protéicos no RVA

Combinando as diferentes avaliações e utilizando uma adequada ferramenta estatística, é apresentada a análise de superfície de resposta (Figura 4), onde se pode inferir que a viscosidade final tende a aumentar quando pH é mantido no nível alto e relação MPC / WPC no nível baixo (100% WPC), respectivamente. Por outro lado a viscosidade é a menor possível quando o pH é mantido no nível baixo, ou seja, valor 6,0, e relação MPC/WPC no nível alto (100% MPC). Desta forma podemos simplificar a avaliação da seguinte forma:

- Em pH 7,0 e 100% de concentrado protéico de soro resulta em maior viscosidade final;

- Em pH 6,0 e 100% de concentrado protéico de leite resulta em menor viscosidade final;

Diferentes avaliações alterando relação MPC/WPC foram realizadas aplicadas a produção de queijos processados. Após as fabricações para obtenção dos queijos processados, foram realizadas análises de textura para a caracterização reológica do efeito de cada produto nas características do queijo processado.

O diagrama abaixo (Quadro 1) apresenta o resumo dos resultados obtidos dos principais parâmetros analisados.

Quadro 1: Diagrama de otimização da utilização de concentrados protéicos para processamento de Queijos Processados.

Diagrama de otimização da utilização de concentrados protéicos para processamento de Queijos Processados

pH 5,6 ± 0,1

Comparativo entre valores de pH

MPC

WPC/MPC

WPC

pH 5,6

pH 6,3

100

25/75

50/50

100

Dureza

+++

+

++

++++

+

++

Adesividade

++++

+++

++

+

+

++

Elasticidade

++++

+++

++

+

++

++

Fonte: Laboratório de PD&I – Gemacom Tech (2012)

Diante deste diagrama (Quadro 1), pode-se observar que para o atributo dureza é obtido um maior resultado utilizando somente WPC, seguido pelo tratamento 100% MPC e posteriormente as misturas destes concentrados conforme apresentação no diagrama. Assim, é possível verificar que no tratamento contendo somente soroproteínas é obtido um maior valor de dureza para os queijos processados. Analisando, o efeito do pH na dureza, foi possível observar que quanto maior o valor de pH maior o impacto no aumento da dureza do produto.

A adesividade também foi influenciada pela relação de WPC/MPC no produto, a qual quanto maior o teor de MPC maior o valor atingido para este parâmetro, ou seja, quanto maior a proporção de caseínas maior o valor obtido para adesividade. Foi observado também que quanto maior o pH maior o valor obtido na mensuração da adesividade.

Já em relação à elasticidade, foi obtida a mesma relação de influência observada para a adesividade, diferenciando somente devido a não interferência do pH no resultado deste parâmetro. Assim, verificamos também para este parâmetro, que quanto maior a proporção de caseínas maior o valor obtido para elasticidade.

Em relação à interferência da variação do pH nas características de textura dos queijos processados cremosos podemos obsevar a diferença significativa da alteração deste, do valor de 5,6 para 6,3, nas características de dureza e adesividade. Esta diferença pode ser explicada pela diferença do nível de desnaturação térmica e interação proteica ocorrida nestas diferentes proporções de concentrados proteicos, ou seja, nas diferentes relações de caseínas/soroproteínas presentes no produto. Além deste fator, podemos citar também dentro desta aplicação a possível interferência dos sais citrato de sódio e tripolifosfato de sódio, utilizados nestas fabricações, nestes diferentes valores de pH.

Outra avaliação realizada durante diferentes pesquisas e evidências industriais representa a diferença de textura, considerando o aspecto liso e rugoso observados visualmente. Assim, conforme apresentado nas Figuras 5 e 6, diferenças em relação ao tipo de concentrado proteico utilizado foram evidentes nas concentrações utilizadas.

Figuras 5 e 6. Diferenciação em textura entre MPC e WPC em análise de RVA

Figura 5. Solução 100% WPC Figura 6. Solução 100% MPC

Esta ocorrência é explicada observando a diferença entre a concentração de soroproteínas presentes em cada tratamento. Com isso, quanto maior o teor de WPC utilizado na avaliação com alto tratamento térmico, maior a concentração de soroproteínas e consequentemente maior o grau de desnaturação protéica durante o processamento térmico, o que explica a obtenção de uma textura rugosa. A menor estabilidade térmica destas proteínas causando o alto grau de interação entre elas representa a causa destas alterações visuais de textura nos produtos lácteos onde o elevado processamento térmico é utilizado.

Assim, a variação de textura observada nos tratamentos com maior teor de WPC condiz com os resultados que descrevem estas soroproteínas como as mais termolábeis do leite. Esta instabilidade térmica é governada, principalmente, pelas propriedades da b-lactoglobulina (b-LG) que, por sua vez, são afetadas pelo pH do meio, lactose, cloreto de sódio, íons cálcio e outros.

Diversos pesquisadores destacam o fato de que a reação de desnaturação da β-LG e α-LA (α-lactoalbumina) é acentuada quando o pH do leite é incrementado e retardada quando o pH é reduzido. Outra observação em relação a este grupo de proteína podemos ainda citar o aumento das interações hidrofóbicas ocorridas após a desnaturação o que representa um grande fator de impacto na perda de solubilidade destas proteínas.

Diante destas avaliações combinadas com outras pesquisas já realizadas anteriormente, a Gemacom Tech tem trabalhado com produtos com características específicas para cada linha de processamento e produto final, ou seja, customizados para a realidade de cada cliente, pois como apresentado neste artigo, há uma grande diferença dependendo do tipo de proteína que se utiliza, não sendo indicado o uso de um produto genérico para diferentes aplicações.

Alisson Borges de Souza1, Débora Almeida de Freita1, Rodrigo Stephanie1e Henrique de Castro Neve1

1Colaborador(a) do Departamento Técnico da Gemacom Tech.

alisson@gemacomtech.com

Gemacom Tech Indústria e Comércio Ltda.

www.gemacomtech.com




 

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