Do leite à embalagem: potencial da caseína caprina e o uso do plasma frio

No geral, quando pensamos no leite de cabra, normalmente associamos sua utilização à produção de queijos, iogurtes e outros derivados lácteos. Entretanto, seus componentes podem encontrar aplicações que vão além da alimentação. Entre eles, as proteínas do leite apresentam características que permitem seu aproveitamento no desenvolvimento de novos materiais para a indústria de alimentos (Verruck et al., 2019). 

Essa possibilidade ganha relevância diante da busca por alternativas às embalagens convencionais e pelo desenvolvimento de materiais de menor impacto ambiental. Entre as opções estudadas estão os filmes biodegradáveis e comestíveis, que podem ser utilizados como revestimentos ou como parte de sistemas de embalagem para alimentos.

Nesse contexto, a caseína do leite de cabra vem despertando interesse como matéria-prima para a produção desses materiais. Um estudo recente demonstrou que a combinação de caseína caprina modificada por plasma frio, polissacarídeo de inhame chinês e quitosana pode resultar em um filme com propriedades interessantes para aplicação em alimentos (Song et al., 2026).  Mas o que torna a caseína interessante para essa aplicação? E como uma tecnologia como o plasma frio pode ajudar a transformar uma proteína do leite em um material para revestimento de alimentos?

Por que utilizar a caseína na produção de filmes? 

Filmes biodegradáveis são películas finas produzidas a partir de materiais naturais que podem ser utilizadas para revestir alimentos ou compor sistemas de embalagem. Quando produzidos a partir de materiais biodegradáveis ou comestíveis, esses filmes apresentam potencial para reduzir a dependência de materiais convencionais de origem não renovável (Lima, 2024). 

A caseína apresenta características que favorecem sua utilização como biopolímero. Sua estrutura permite diferentes interações entre as moléculas de proteína, incluindo ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e forças eletrostáticas. Essas interações podem contribuir para a formação de uma matriz contínua durante a produção do filme (Brasil et al., 2024; Liyanapathiranage et al., 2023). 

Além disso, a estabilidade térmica das caseínas é uma característica relevante para aplicações em materiais destinados ao setor de alimentos. Entretanto, utilizar a caseína isoladamente não significa que todas as propriedades necessárias para um bom filme estarão automaticamente presentes. É necessário ajustar sua estrutura e combinar a proteína com outros componentes para obter propriedades adequadas de resistência e barreira (Liyanapathiranage et al., 2023; Yang et al., 2026). É justamente nesse ponto que entram estratégias como a combinação de diferentes biopolímeros e a modificação da proteína por tecnologias de processamento.

Combinando diferentes biopolímeros para melhorar o filme

Uma das estratégias utilizadas para melhorar as características de filmes à base de proteínas é combinar diferentes biopolímeros, explorando as propriedades complementares de cada componente. A quitosana, por exemplo, apresenta capacidade de formação de filmes e biodegradabilidade, além de interagir com proteínas por meio de forças eletrostáticas e ligações de hidrogênio. Essas interações podem contribuir para a formação de uma matriz mais coesa e modificar propriedades mecânicas e de barreira do filme (Fiore et al., 2021; Mohamed & Ramaswamy, 2022).

Foi seguindo essa lógica que Song et al. (2026) desenvolveram um filme composto por caseína do leite de cabra, polissacarídeo de inhame chinês e quitosana. A combinação buscou reunir propriedades complementares dos diferentes componentes para produzir uma matriz com características adequadas à aplicação em alimentos.

Os resultados foram promissores. O filme apresentou uma superfície com menor afinidade pela água e capacidade de atuar como barreira à umidade, ao oxigênio e ao dióxido de carbono. Além disso, apresentou resistência à tração de 21,65 MPa, indicando boa capacidade de suportar esforços mecânicos. Na aplicação como revestimento de carne suína, essas características contribuíram para aumentar a vida útil do produto de 2 para 4 dias, mostrando que o material não apresenta apenas interesse do ponto de vista estrutural, mas também potencial na conservação de alimentos.

Onde entra a tecnologia de plasma frio?

Se a combinação de diferentes biopolímeros ajuda a formar o filme, outra pergunta surge: seria possível modificar a própria proteína para melhorar seu desempenho? É nesse ponto que entra a tecnologia de plasma frio. O plasma frio é uma tecnologia capaz de gerar espécies reativas de oxigênio e nitrogênio que podem interagir com proteínas e provocar alterações químicas e estruturais em suas moléculas. Dependendo das condições de tratamento, essas modificações podem alterar a exposição de grupos funcionais e as interações entre as cadeias proteicas (Sasikumar et al., 2025). 

Para a produção de filmes, essas alterações são interessantes porque podem modificar propriedades relacionadas à estrutura, resistência mecânica e capacidade de barreira do material. Estudos com proteínas lácteas indicam que o tratamento por plasma frio pode ser utilizado como estratégia para melhorar características funcionais e o desempenho de filmes à base de caseína (Wang et al., 2022; Wu et al., 2020; Sharma, 2020; Yang et al., 2018).

Em outras palavras, o plasma frio pode ser entendido como uma ferramenta para ajustar a proteína antes de transformá-la em um material de embalagem (Quadro 1).

Quadro 1. Como o plasma frio pode contribuir para a produção do filme. 

Desafios, perspectivas e considerações finais

Apesar dos resultados promissores, ainda existem desafios para que filmes à base de caseína sejam utilizados de forma mais ampla pela indústria de alimentos, especialmente relacionados aos efeitos em diferentes matrizes alimentícias, resistência à umidade, propriedades mecânicas, estabilidade durante o armazenamento e viabilidade de produção em escala industrial. Por isso, o desenvolvimento desses materiais deve considerar não apenas sua capacidade de formar filmes, mas também seu desempenho nas condições reais de processamento, armazenamento e aplicação.

Ao mesmo tempo, o uso da caseína do leite de cabra como matéria-prima para filmes biodegradáveis abre uma perspectiva interessante de agregação de valor à cadeia produtiva do leite, ampliando as possibilidades de utilização das proteínas lácteas para além da produção de alimentos. A combinação com outros biopolímeros e o uso de tecnologias de modificação, como o plasma frio, permitem ajustar as propriedades do material de acordo com diferentes aplicações.

Assim, a transformação da caseína caprina em um material funcional para revestimento de alimentos representa uma abordagem que combina valorização de proteínas lácteas, inovação tecnológica e desenvolvimento de alternativas mais sustentáveis para a conservação de alimentos. O avanço dessas pesquisas poderá ampliar as aplicações dos biopolímeros de origem láctea e aproximar essas soluções das necessidades da indústria.

Agradecimentos: 

Os autores agradecem a CAPES - Código Financiamento 001; ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) (APQ 00785-23/RED 00157-23/ APQ-06600-24), e FINEP (FINEP-01.23.0632.00).

Autores: 

Natália Paula de Oliveira (Graduanda em Ciência e Tecnologia de Laticínios e membro do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV).

Moisés Barbosa Cristino (Graduando em Engenharia de Alimentos e membro do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV).

Danielly Aparecida de Souza (Bacharel em Ciência e Tecnologia de Laticínios, Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos e membro do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV).

Profa. Dra. Érica Nascif Rufino Vieira (Professora do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenadora do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV).

Prof. Dr. Bruno Ricardo de Castro Leite Júnior (Professor do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenador do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV).

Fontes consultadas: 

Brasil, R. B., Nicolau, E. S., Cabral, J. F., & Pereira da Silva, M. A. (2024). Estrutura e estabilidade das micelas de caseína do leite bovino. Ciência Animal, 25(2), 71–80. https://revistas.uece.br/index.php/cienciaanimal/article/view/13213

Fiore, A., Park, S., Volpe, S., Torrieri, E., & Masi, P. (2021). Active packaging based on PLA and chitosan-caseinate enriched rosemary essential oil coating for fresh minced chicken breast application. Food Packaging and Shelf Life, 29, 100708. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2021.100708

Lima, M. M. (2024, 27 de junho). Filmes biodegradáveis para embalagens de alimentos: Avanços rumo à plena sustentabilidade. Tópicos. https://doi.org/10.5281/zenodo.12564952

Liyanapathiranage, A., Dassanayake, R. S., Gamage, A., Karri, R. R., Manawadu, A., Evon, P., Jayakodi, Y., Madhujith, T., & Merah, O. (2023). Recent developments in edible films and coatings for fruits and vegetables. Coatings, 13(7), 1177. https://doi.org/10.3390/coatings13071177

Mohamed, A., & Ramaswamy, H. S. (2022). Characterization of caseinate–carboxymethyl chitosan-based edible films formulated with and without transglutaminase enzyme. Journal of Composites Science, 6(7), 216. https://doi.org/10.3390/jcs6070216

Ribeiro, E.L.A.; Ribeiro, H.J.S.S. (2001). Uso nutricional e terapêutico do leite de cabra. Semina, 22(2), 229–235. https://ojs.uel.br/revistas/uel/index.php/semagrarias/article/view/2039

Sharma, S. (2020). Treatment of dairy proteins with cold plasma in relation to functionality enhancement. Trends in Food Science & Technology, 102, 30–36. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.05.013

Song, S., Song, J., Liu, J., Lei, Q., Li, C., Ge, W., & Zhang, J. (2026). Cold plasma-modified goat milk casein/Chinese yam polysaccharide/chitosan composite films: Structural, functional, and preservative properties for fresh pork. Food Chemistry, 513, 148874. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.148874

Verruck, S., Dantas, A., & Prudencio, E. S. (2019). Functionality of the components from goat’s milk, recent advances for functional dairy products development and its implications on human health. Journal of Functional Foods, 52, 243–257. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.11.017

Wang, Q., Chen, W., Ma, C., Chen, S., Liu, X., & Liu, F. (2022). Enzymatic synthesis of sodium caseinate-EGCG-carboxymethyl chitosan ternary film: Structure, physical properties, antioxidant and antibacterial properties. International Journal of Biological Macromolecules, 222, 509–520. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.09.138

Wu, X., et al. (2020). Improvement of packaging performance and structural stability of casein edible films by dielectric barrier discharge cold plasma. Food Packaging and Shelf Life, 24, 100471. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2020.100471

Yang, J., Gasti, T., Kamkari, A., Najafi Tabrizi, A., Ramezan, Y., & Zhang, W. (2026). Casein as a biopolymer for edible packaging: A review on modification strategies and barrier property enhancement. Food Research International, 227, 118246. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.118246

Yang, R., Liu, Y., Meng, D., Wang, D., Blanchard, C. L., & Zhou, Z. (2018). Effect of atmospheric cold plasma on structure, activity, and reversible assembly of the phytoferritin. Food Chemistry, 264, 41–48. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.04.049

Yadav, A. K., Singh, J., & Yadav, S. K. (2016). Composition, nutritional and therapeutic values of goat milk: A review. Asian Journal of Dairy and Food Research, 35(2), 97–101. https://doi.org/10.18805/ajdfr.v35i2.10719