Utilização de soro de leite bovino em sorvete

Utilização de soro de leite bovino em sorvete

(Parte 1 de 3)

* Trabalho elaborado com auxílio financeiro do CNPq e FAEP

** Departamento de Engenharia de Alimentos – Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP – 13083-862 – Campinas – SP –

Brasil.

*** Departamento de Alimentos e Nutrição – Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP - 13083-862 – Campinas - SP -

Brasil.

**** Centro de Pesquisa em Ciência e Tecnologia de Leite - Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação-UNOPAR-86041-140–Londrina–

PR–Brasil.

Karla SILVA**

Helena Maria André BOLINI*** Aloísio Jose ANTUNES****

RESUMO: O soro de leite bovino é um subproduto da fabricação do queijo ou da caseína, existente na forma ácida ou doce. Constituído basicamente de água, proteínas, lactose e minerais, quando concentrado proporciona a obtenção de vários ingredientes protéicos. A adição de produtos protéicos de soro de leite bovino confere melhorias na qualidade funcional e nutricional de alimentos lácteos sendo, ainda, um substuto de sólidos não gordurosos de leite (SNGL) viável economicamente em formulações de sorvete. Neste contexto, este trabalho discorre sobre o soro de leite bovino, com ênfase para sua composição, formas de obtenção, aplicação em diversos produtos, além das propriedades químicas, funcionais e sensoriais que lhes dão características peculiares. Na sequência, trata sobre sorvete, abordando aspectos relevantes de sua formulação, manufatura e padrões de qualidade. Relaciona, ainda, pesquisas realizadas a partir da introdução de diferentes produtos de soro de leite bovino em sorvete, comentando os resultados alcançados e concluindo sobre a potencialidade dessa prática no campo científico, tecnológico e, conseqüentemente, econômico.

PALAVRAS-CHAVE: Sorvete; soro de leite; subproduto; água residual.

Introdução

O soro líquido, subproduto da manufatura de queijo, tem estimativa de geração global de 145 bilhões de quilograma por ano66 que, uma vez descartados diretamente nos mananciais de água, representa o mais sério problema de poluição causado pelos laticínios (100 Kg de soro tem potência de poluição equivalente aos despejos produzidos por 45 pessoas/dia37 ). Embora exista a possibilidade de tratamento desse material, muitos produtores optam por sua utilização parcial como subproduto destinado a alimentação animal, descartando o excedente diretamente nos rios. O desafio é agregar valor a este subproduto de inestimável utilidade funcional e nutricional. 6 Constituído de água, minerais, açúcares e proteínas (20% das proteínas totais do leite), a concentração do soro gera produtos protéicos que, além de serem utilizados como ingredientes, melhorando as propriedades funcionais (viscosidade, solubilidade, gelificação, emulsificação, formação de espuma, estabilidade) dos alimentos, apresentam também potencial por possuírem componentes aos quais se atribuem algumas propriedades biológicas importantes. 71 Exemplos são recentes trabalhos publicados nos quais se indicam as imunomodulação30,37,57 ; problemas cardiovasculares18,67,68 redução de stress7,39; antitoxínicas12 . Entretanto,é importante ressaltar que, embora experimentos preliminares indiquem a potencialidade dessas ações, a grande maioria delas carece de comprovações clínicas conclusivas.

O custo relativamente alto do leite desnatado em pó tem aumentado o interesse na busca de fontes alternativas para o suprimento de sólidos não gordurosos do leite na formulação do sorvete. Os fabricantes americanos de sorvete, que já utilizam produtos de soro em suas formulações, têm pleiteado o aumento do nível, de até 25% de substituição dos sólidos não gordurosos do leite por produtos de soro de leite, argumentando que, com isso, terão maior flexibilidade na diversificação de produtos e satisfação dos consumidores. 20 Com relação aos níveis de substituintes utilizados, vários trabalhos comprovaram a eficácia da substituição sobre aspectos funcionais e/ou sensoriais.

A investigação da funcionalidade das proteínas do soro de leite assim como os seus benefícios para a saúde e viabilidade econômica do uso de seus produtos como ingredientes alimentícios, mereceu atenção sob os pontos de vista científico e tecnológico. 16, 21, 41

Objetivos

O objetivo deste trabalho é apresentar os resultados obtidos com a introdução de diferentes produtos de soro de leite bovino em sorvete. Descreve inicialmente os aspectos relevantes do soro de leite bovino (composição, formas de obtenção, fabricação de seus diversos produtos, propriedades químicas, funcionais e sensoriais do soro de leite bovino) e do sorvete (formulação, manufatura e padrões de qualidade). A apresentação de pesquisas realizadas a partir da introdução de diferentes produtos de soro de leite bovino em sorvete e os respectivos resultados obtidos são relatados a fim de identificar a viabilidade dessa prática.

Síntese da revisão bibliográfica 1. Soro de leite bovino

Soro de leite é o fluido obtido da separação do coágulo do leite integral, creme ou leite desnatado.73 O leite contém aproximadamente 3.5% proteína5, 48 que pode ser precipitada formando dois tipos de soro:

Soro doce: proveniente da coagulação enzimática do leite, em pH 6.2-6.4, com renina (manufatura dos queijos minas frescal, Cheddar 5 e Emmental 13 por exemplo);

Soro ácido: obtido da produção do queijo fresco (Petit suisse, Camembert) após coagulação ácida do leite, e, no queijo Cottage, seguindo aquecimento do coalho.13 O leite desnatado inicialmente tem pH ajustado para 4.6, seja pela adição de ácido, glucona delta lactona ou pela adição de cultura de bactéria lática, levando à coagulação da caseína, que após corte e aquecimento seguido de drenagem, permite a separação do soro ácido. 5

Sendo obtido da separação das caseínas do leite, muitas vezes são referidas como proteínas do soro de queijo, entretanto, são propriamente chamadas proteínas do soro de leite bovino uma vez que se originam do leite e não do queijo.5 As características dos soros doce e ácido encontram- se na Tabela 1. No ponto isoelétrico 80% do nitrogênio total do leite precipita-se (esta fração é a caseína), enquanto 20% permanece solúvel no soro (15% são proteínas do soro e o restante sendo componentes não protéicos). 29, 48

Componente Soro doce a,b

Soro ácido a,c

Proteína bruta

Queijo ou caseína resultante da ação da renina

c Queijo cottage ou caseína resultante da precipitação ácida.

Tabela 1 - Composição típica de soros ácido e doce de leite bovino.

A fabricação de queijo ou caseína resulta na produção de cerca de 9 Kg de soro líquido para cada quilograma do produto final,38 dependendo do tipo de queijo. A quantidade de 0.1 Kg de soro corresponde ao poder poluente de uma pessoa e, portanto, 1 tonelada desse produto teria o poluente equivalente ao de 10 mil indivíduos.5 Se este soro for despejado diretamente no esgoto isto constituirá a mais poluente de todas as águas residuais da indústria de laticínios. 38 Entretanto, na maioria dos países o soro das indústrias de queijo tem sido utilizado como alimentação animal ou como uma fonte de proteína para nutrição humana. 32

As proteínas do soro têm interessado a indústria láctea uma vez que representa uma proteína de alta qualidade nutricional com propriedades funcionais únicas em seu estado nativo.29 A manufatura das proteínas do soro envolve várias etapas entre a fonte original (leite de vaca) e o ingrediente alimentar final. 31

1.1. Composição

O soro contém as proteínas solúveis do leite, lactose, gordura sais e caseínas residuais. 19 Contem aproximadamente 20% das proteínas do leite, quase todo açúcar do leite, e um total de cerca de 50% de todos os nutrientes presentes normalmente no leite. 3 Formado por uma mistura de proteínas com numerosas e diversas propriedades funcionais, o soro tem um potencial considerável de utilizações. As principais proteínas são ßlactoglobulina (5-65%), a-lactalbumina (15-25%), proteose-peptona (10-20%), imunoglobulinas (10-15%), albumina do soro bovino (5-6%), caseínas solúveis (1-2%), e proteínas em menores quantidades (<0.5) como lactoferrina, lactolina, glicoproteina, transferrina de sangue e enzimas.29 A ß-lactoglobulina (P.M. 18300-18600 daltons) representam aproximadamente 70% das proteínas totais do soro e são responsáveis pela hidratação, geleificação e propriedades de emulsificação e formação de espuma dos ingredientes de proteínas do soro. 13

Os padrões do soro são baseados no sabor, odor, aparência física, contagem bacteriana, conteúdo sólido, índice de solubilidade, e acidez. 34

O soro, que é 93% água e apenas 0.6% proteína, deve ser concentrado para produzir os vários ingredientes protéicos.31 A recuperação das proteínas do soro de leite, além de ser importante por agregar valor (econômico, nutricional e funcional) a esse resíduo da indústria de laticínio, tem o relevante papel de preservar a qualidade do meio ambiente. 5

1.2. Processos de recuperação

A recuperação dos nutrientes do soro para o consumo humano depende da disponibilidade de técnicas apropriadas e processos economicamente atraentes, tornando os produtos competitivos.34 O objetivo ainda deve ser manter o produto com a composição e funcionalidade apropriadas ao alimento final. 31

Com base no conhecimento do comportamento dos componentes do soro de leite sob condições definidas,

Harper 29 e Matthews 41 sugerem diferentes métodos para a manufatura de suas proteínas:

técnicas baseadas na insolubilidade da proteína: precipitação química e precipitação ácida seguida de aquecimento; processos por mudanças de características: desmineralização e troca iônica; separação por diferenças de peso molecular: processos com membrana como eletrodiálises, filtração com gel e ultrafiltração/diafiltração; agregação por polifosfatos e cristalização da lactose.

As características químicas, físicas e funcionais do produto final irão variar de acordo com o método de produção empregado.41 A Figura 1 apresenta a obtenção de alguns produtos de soro de leite bovino.

O soro e seus produtos derivados contêm as proteínas solúveis do leite, lactose, sais minerais e residuais de caseínas e gordura, conforme composições típicas apresentadas na Tabela 2. Os produtos protéicos do soro podem ser classificados com base em sua composição.31 Um dos maiores problemas para desenvolvimento de novos produtos é sua alta quantidade de água e sais combinados com a propriedade ácida.3 Os soros comercialmente disponíveis podem vir na forma líquida ou em pó13 , e não são simplesmente misturas de proteínas mas invariavelmente contém muitos outros constituintes do leite 19 (Tabela 2).

O soro, obtido da coagulação do leite, é pasteurizado e concentrado para 50% de conteúdo sólido mantido em repouso para cristalização da lactose seguindo então para secagem em “spray-dryer”.34 O alto conteúdo de sais do soro desidratado o torna inadequado para muitas aplicações em alimentos. A fim de torná-lo um ingrediente funcional em potencial, é necessário a eliminação dos minerais e/ou da lactose, tanto quanto possível, através da ultrafiltração e diafiltração, concentrando o teor em proteína.34 O produto de soro com teor reduzido em minerais é denominado soro desmineralizado.19 Processos de redução dos sais podem ser efetuados por eletrodiálises ou troca iônica. A ultrafiltração ou osmose reversa podem ser utilizadas tanto para redução de sais como de lactose.

Coagulação

ÁcidaSoro Ácido líquido

Leite Leite em pó

Soro

Desmineralizado em pó

Coagulaçao Enzimática

Secagem

Soro doce líquido

Eletrodiálise

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