Fatores determinantes da oxidação do leite UHT

A oxidação do leite é um fenômeno complexo que compromete sua qualidade sensorial, nutricional e tecnológica, resultando na formação de compostos indesejáveis que afetam a estabilidade e a vida de prateleira dos produtos lácteos. Anteriormente, abordamos os mecanismos de oxidação do leite UHT, e agora discutiremos fatores físico-químicos que desencadeiam esta reação. (Figura 1). Em particular, a oxidação lipídica e proteica levam à degradação de componentes essenciais, gerando subprodutos como aldeídos, cetonas e hidroperóxidos, os quais contribuem para o desenvolvimento de off-flavors e perda de qualidade nutricional. A compreensão dos mecanismos subjacentes a essa deterioração é fundamental para a implementação de estratégias eficazes de controle, garantindo a estabilidade e a segurança dos produtos lácteos ao longo de sua vida útil. 

Figura 1. Elementos de favorecimento e inibição da oxidação do leite.

Fonte: Os autores, 2025.

Exposição à luz

A exposição à luz, especialmente à radiação de determinados comprimentos de onda, exerce um efeito catalítico significativo no desenvolvimento de off-flavors em produtos lácteos, comprometendo sua qualidade sensorial. A extensão dessa deterioração depende de variáveis como o espectro da luz incidente, a intensidade da fonte luminosa e o tempo de exposição.

Além da luz natural, a iluminação fluorescente utilizada em unidades de refrigeração também pode induzir reações foto-oxidativas, promovendo a degradação de componentes sensíveis, como riboflavina e lipídios insaturados. O desenvolvimento de off-flavors constitui um dos principais desafios na preservação de produtos lácteos submetidos à radiação de alta energia. Nesse contexto, estratégias como o uso de embalagens com barreira à luz têm sido amplamente empregadas para mitigar os efeitos deletérios da foto-oxidação e prolongar a estabilidade sensorial desses produtos.

Dois tipos distintos de off-flavors podem se desenvolver devido à exposição do leite à luz. O primeiro, conhecido como “sabor oxidado por luz” (sunlight flavour), manifesta-se rapidamente e está associado a alterações sensoriais desagradáveis. O segundo, de caráter mais amargo, também resulta de processos oxidativos, porém ocorre de forma progressiva com a exposição prolongada à radiação luminosa. Evidências experimentais indicam que a riboflavina desempenha um papel central na indução dessas modificações sensoriais, uma vez que, ao ser fotoativada, interage com a metionina, levando à formação de metional, um composto volátil de odor e sabor indesejáveis.

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Estudos adicionais indicam ainda que a exposição do leite à radiação UV resulta na degradação dos ácidos graxos insaturados, como o oleico e o linoleico, presentes nas lipoproteínas de baixa densidade3. Essa degradação evidencia a alta suscetibilidade dessas estruturas às reações foto-oxidativas, comprometendo a estabilidade lipídica do leite. Além disso, a exposição à luz pode levar ao desenvolvimento de distintos tipos de off-flavors, influenciando negativamente a qualidade sensorial do produto. Esses achados ressaltam a importância do controle da exposição luminosa como estratégia essencial para mitigar os efeitos adversos da foto-oxidação em produtos lácteos.

Acidez

O desenvolvimento de sabores indesejáveis, como notas que remetem a peixe, é um fenômeno bem documentado em derivados lácteos, especialmente na manteiga. Evidências indicam que produtos lácteos com acidez superior a 0,2% apresentam condições favoráveis para a ocorrência desse defeito sensorial, sendo possível induzi-lo experimentalmente por meio da acidificação de diferentes tipos de leite. 

A acidez titulável e a concentração de íons hidrogênio desempenham um papel determinante na deterioração oxidativa. Estudos demonstraram que leites com acidez titulável de 0,19% desenvolveram sabores oxidados, enquanto a neutralização para valores entre 0,14% e 0,15% ou inferiores inibiu esse processo. Além disso, um aumento de apenas 0,1 unidade no pH foi suficiente para impedir a formação de sabores oxidados em outros produtos lácteos, como sorvete de morango, mesmo na presença de íons cobre e ácidos da fruta.

Homogeneização

Embora a homogeneização atue na inibição do desenvolvimento de sabores oxidados em leite fluido, creme, sorvete, leite em pó integral e leite evaporado congelado, seu efeito não é absoluto. A eficiência desse processo na mitigação da oxidação lipídica depende diretamente do grau de contaminação por íons metálicos e da exposição à luz.

O principal mecanismo associado à redução da oxidação lipídica durante a homogeneização está relacionado ao decréscimo na concentração de fosfolipídios e na formação de complexos cobre-proteína por unidade de superfície dos glóbulos de gordura recém-formados. No entanto, a homogeneização também pode aumentar a suscetibilidade do leite à formação de sabores oxidados induzidos pela luz, tornando essencial a utilização de embalagens com barreira eficaz à radiação luminosa, como as empregadas no acondicionamento do leite UHT.

Níveis de oxigênio

A inibição da deterioração oxidativa em leites de consumo armazenados a temperaturas elevadas tem sido atribuída à redução do teor de oxigênio resultante da atividade microbiana. Dessa forma, a maior incidência de sabor oxidado no leite pode estar associada a um aumento na degradação microbiológica, especialmente no leite cru empregado como matéria-prima. A remoção do oxigênio dissolvido ou sua substituição por nitrogênio tem se mostrado uma estratégia eficaz na prevenção do desenvolvimento de sabores oxidados.

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Estudos indicam que a desaeração é capaz de inibir a formação de off-flavors, mesmo na presença de concentrações de até 1 mg de cobre por litro de leite. Em cremes de leite, verificou-se que esse processo impede a formação de compostos voláteis responsáveis por sabores indesejáveis, sendo necessário que o teor de oxigênio disponível seja inferior a 0,8% do volume da gordura para garantir sua eficácia. Embora a desaeração não seja uma prática amplamente utilizada para leites fluidos, ela apresenta aplicações relevantes na produção de derivados lácteos desidratados. Métodos como a aplicação de vácuo ou a substituição do oxigênio disponível por gases inertes demonstram alta eficiência na prevenção do início da oxidação, especialmente em produtos armazenados por longos períodos 8,9.

Atividade antioxidante do leite

Embora os constituintes lipídicos do leite e sua organização na emulsão láctea favoreçam a suscetibilidade à oxidação das estruturas lipoproteicas, o leite também apresenta mecanismos intrínsecos que atuam de forma antagônica, reduzindo a atividade oxidante. Essa capacidade antioxidante natural contribui para o equilíbrio dinâmico entre reações pró-oxidantes e antioxidantes, regulando a estabilidade química do sistema. Diversos mecanismos atuam na neutralização de potenciais oxidantes, seja pela inibição da formação de radicais livres ou pela sua eliminação, via estabilização ou decomposição.

A atividade antioxidante do leite opera predominantemente por dois mecanismos principais. No primeiro, moléculas antioxidantes doam elétrons para interromper a propagação da peroxidação lipídica, impedindo a geração de novos radicais livres que poderiam reagir com lipídios e proteínas suscetíveis. No segundo, ocorre a remoção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e nitrogênio (RNS), evitando a continuidade das reações em cadeia. Nesse contexto, agentes antioxidantes atuam como quelantes, ligando-se a íons metálicos, como ferro e cobre, e estabilizando-os em formas inativas ou insolúveis, reduzindo seu potencial catalítico sobre as reações oxidativas.

A suscetibilidade diferencial dos aminoácidos à oxidação confere a determinados resíduos, como a metionina, um papel de "protetores de sacrifício". Esses aminoácidos possuem elevado potencial oxidante, mas sua modificação afeta minimamente a funcionalidade proteica. Dessa forma, eles atuam como agentes antioxidantes primários, reagindo com ROS para proteger estruturas lipoproteicas essenciais, incluindo aminoácidos críticos e ácidos graxos insaturados. Entre as enzimas antioxidantes de destaque no leite, a glutationa peroxidase, uma selenoproteína, exerce função essencial na metabolização de hidroperóxidos lipídicos, prevenindo a progressão da oxidação.

Além dela, a lactoferrina, uma glicoproteína globular amplamente presente no leite bovino, também apresenta propriedades antioxidantes notáveis. Sua elevada afinidade por íons Fe³+ contribui para a diminuição da disponibilidade de ferro catalítico no meio, reduzindo a velocidade e a intensidade das reações oxidativas. Como consequência, a lactoferrina pode atuar na modulação do equilíbrio entre ROS e RNS, contribuindo para a manutenção da estabilidade oxidativa do leite e seus derivados.

Nos últimos anos, o ácido linoléico conjugado (CLA) tem sido objeto de estudo no contexto da oxidação lipídica. Apesar de ser um dieno conjugado e, teoricamente, um substrato altamente suscetível à autoxidação, alguns estudos sugerem que ele apresenta relativa estabilidade ao processo oxidativo. No entanto, os mecanismos que determinam essa característica permanecem pouco compreendidos, e os dados disponíveis na literatura são controversos, sem consenso sobre sua real influência nos processos oxidativos de fluidos biológicos.

No leite UHT, o tratamento térmico promove a interrupção de algumas reações químicas, enquanto outras ocorrem em função direta do processamento térmico. Aminoácidos sulfurados, como cisteína e metionina, demonstram maior reatividade oxidativa em comparação a resíduos como arginina e lisina.

A formação de compostos sulfidrílicos devido ao aquecimento do leite favorece a oxidação desses grupos funcionais, dada sua alta reatividade com agentes pró-oxidantes. Contudo, em um sistema hermético, como o proporcionado pelas embalagens assépticas utilizadas no processamento UHT, observa-se uma redução significativa das reações de carbonilação e oxidação lipídica, enquanto os processos envolvendo compostos sulfidrílicos permanecem diretamente associados ao tratamento térmico. Assim, embora os compostos sulfurados não sejam, estritamente, produtos da oxidação, sua elevada reatividade os relaciona intrinsecamente a esse fenômeno.

Além disso, a composição proteica do leite confere-lhe propriedades antioxidantes inerentes. Tanto as proteínas das micelas de caseína quanto as proteínas do soro apresentam capacidade antioxidante, auxiliando na estabilização do meio7. Estruturas proteicas específicas, como o caseinato de sódio e certas proteínas do soro, contêm resíduos de fosfoserina, os quais possuem forte tendência a complexar cátions metálicos, reduzindo sua disponibilidade para catalisar reações oxidativas. A atuação sinérgica desses fatores contribui para a relativa estabilidade oxidativa do leite UHT e de seus derivados.

Conclui-se que a estabilidade oxidativa do leite resulta de uma interação complexa entre seus constituintes bioquímicos, fatores de processamento e condições de armazenamento. Enquanto os lipídios do leite são naturalmente suscetíveis à oxidação, a presença de antioxidantes endógenos, como enzimas específicas, proteínas de ligação a metais e aminoácidos reativos, exerce um papel modulador essencial na manutenção do equilíbrio químico do sistema. O processamento térmico, como no caso do tratamento UHT, influencia significativamente essas interações, reduzindo a progressão de algumas reações oxidativas enquanto potencializa outras, particularmente aquelas relacionadas a compostos sulfurados. Além disso, estratégias tecnológicas, como o uso de embalagens protetoras e a modificação da atmosfera interna dos produtos, são fundamentais para minimizar os efeitos da oxidação durante a estocagem.

Autores

Antônio dos Santos Neto, Médico Veterinário e Fiscal Estadual Agropecuário – Agência Goiana de Defesa Agropecuária - AGRODEFESA 

Prof. Dr. Moacir Evandro Lage, Professor e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Profa. Dra. Clarice Gebara Muraro Serrate Cordeiro, Professora e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Profa. Dra. Francine Oliveira Souza Duarte, Professora e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Profa. Dra. Iolanda Aparecida Nunes, Professora e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Prof. Dr. Cristiano Sales Prado, Professor e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Profa. Dra. Cíntia Minafra, Professora e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/ EVZ/UFG

Dra. Luana Virginia Souza, Pesquisadora colaboradora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/EVZ/UFG

Profa. Dra. Valéria Quintana Cavicchioli, Professora e Pesquisadora do Laboratório de Inovação e Pesquisa LIP/CPA/EVZ/UFG

 

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Referências bibliográficas