O papel dos hidrocoloides nos produtos lácteos

O leite e seus derivados desempenham uma importante função do ponto de vista nutricional, fornecendo componentes como proteínas de alto valor biológico, gorduras, vitaminas e sais minerais, sendo considerados alimentos altamente nutritivos e complexos devido à presença desses constituintes (KUBICOVÁ; PREDANOCYOVÁ; KÁDEKOVÁ, 2019).

Porém, para atender às novas demandas dos consumidores que maior praticidade e prazer sensorial e por produtos com alegações light ou diet pela remoção parcial ou total de alguns constituintes como a gordura, muitos produtos lácteos têm sido reformulados ou desenvolvidos (ANTUNES et al., 2022).

A gordura é um componente importante tanto para a qualidade sensorial quanto para a manutenção da viscosidade de diversos alimentos. Portanto, produzir alimentos com baixos teores de gordura requer a adição de outras moléculas que satisfaçam as características proporcionadas por esse constituinte.

Assim, o uso de hidrocoloides em produtos com teores reduzidos de gordura possibilita a obtenção de produtos com características similares aos integrais, aumentando a viscosidade e favorecendo a maior estabilidade cinética, que contribui com o aumento da vida útil desses produtos.

A palavra hidrocoloide, que vem do grego (hidro = “água” e kolla = “cola), descreve macromoléculas capazes de interagir com água (WÜSTENBERG, 2015).  Essas moléculas de cadeias longas, que interagem fortemente com água, são utilizadas em baixas concentrações, porém são capazes de aumentar a viscosidade sem promover alteração no sabor do produto (GOFF; GUO, 2019).

Tais aditivos são de grande importância tecnológica e sensorial, com um mercado global estimado em US$ 10,48 bilhões em 2022, podendo atingir cerca de US$ 16,45 bilhões em 2026, de acordo com o Hydrocolloids Global Market Report (2022). Nesse artigo, abordaremos os principais hidrocoloides utilizados em produtos lácteos e suas funções.

Tipos e funções dos hidrocoloides

Os hidrocoloides apresentam diferentes funções, dentre as quais estão as espessantes e gelificantes, promovendo melhorias nas características tecnológicas e evitando mudanças ao longo da vida de prateleira. Eles podem ser obtidos de fontes variadas, sendo elas, vegetal, animal, microbiana e por modificação química (O’SULIVAN E MAHONY, 2016).

A função espessante exibida por alguns hidrocoloides como, carboximetilcelulose (CMC), goma guar e xantana, ocorre pela interação destas moléculas com as moléculas de água que se ligam aos grupos OH^- livres, formando ligações de hidrogênio (entre outras ligações). Dessa forma, a mobilidade das moléculas de água é reduzida, elevando a viscosidade do meio e contribuindo para sua estabilidade cinética (Figura 1) (GOFF; GUO, 2019; SAHA; BHATTACHARYA, 2010).   

Figura 1. Representação esquemática da função espessante dos hidrocoloides.

Fonte: os autores.
 

A gelificação é uma outra função exercida pelos hidrocoloides. A formação de gel ocorre pela associação de duas ou mais cadeias poliméricas, formando uma rede tridimensional imobilizando as moléculas de água (Figura 2), que resulta em um aumento ainda maior da viscosidade. Pectina, alginato e carragena são os hidrocoloides mais comumente usados para formar géis (SAHA; BHATTACHARYA, 2010).

Figura 2.  Representação esquemática da função gelificante dos hidrocoloides.

Fonte: os autores.

Algumas proteínas, como a gelatina, as proteínas do soro de leite, de ervilha e de soja, também apresentam a capacidade de atuar como gelificantes, em determinadas condições. Entretanto, são moléculas bem diferentes entre si e usadas em concentrações distintas (LI; NIE, 2016).

Para cada produto, a escolha do tipo e concentração de hidrocoloide depende da sua funcionalidade. Algumas vezes é necessário a associação de dois ou mais hidrocoloides para conseguir o resultado esperado. A seguir abordaremos as principais aplicações e importância do uso de hidrocoloides em produtos lácteos.

Aplicação de hidrocoloides em produtos lácteos

A aplicação de hidrocoloides na indústria de laticínios está relacionada principalmente à qualidade na textura (estabilizante e espessante) e ao aumento da vida de prateleira.

Aplicação de hidrocoliodes em iogurtes

O iogurte é um dos produtos lácteos fermentados mais consumidos no mundo e a textura é um dos seus atributos sensoriais mais relevantes. Assim, os hidrocoloides têm papel crucial no processamento dos mesmos (especialmente aqueles com teor de reduzido ou isento de gordura), pois interagem com as proteínas promovendo a formação de uma rede tridimensional mais estável, que contribui para a redução da sinérese e com o aumento da viscosidade (LUNARDELLO et al., 2012).

Os principais polissacarídeos utilizados em iogurte são: CMC, goma guar e goma xantana. No entanto, a gelatina e a inulina têm se destacado por serem excelentes substitutos da gordura em iogurte (CRISPÍN-ISIDRO et al., 2015; PANG et al., 2017).

Aplicação de hidrocoliodes em sorvetes

Nos sorvetes, os hidrocoloides atuam na formação e no controle do crescimento dos cristais de gelo, o que promove melhoria da textura, evita a agregação de fases e reduz a taxa de derretimento do produto, aumentando a estabilidade (VARELA; PINTOR; FISZMAN, 2014).

O uso adequado de hidrocoloides em sorvetes é capaz de garantir a estabilidade do produto mesmo quando ocorrem flutuações de temperatura. Os principais polissacarídeos adicionados são inulina, carragena, goma xantana, alginato de sódio e CMC.

Assim como para os iogurtes, a substituição de gordura por hidrocoloides em sorvetes tem ganhado espaço nos últimos anos, principalmente pelo uso da inulina que por meio da facilidade de interagir com a água promove alterações sensoriais e estruturais na matriz que ficam muito próximas ao produto tradicional (YOUSEFI; JAFARI, 2019).

A substituição de gordura por inulina, por exemplo, é especialmente relevante para a produção de sorbets (sorvetes base água), cuja demanda vem aumentando consideravelmente nos últimos anos.

Aplicação de hidrocoliodes em queijos

Atualmente, os hidrocoloides têm sido aplicados em diferentes tipos de queijo contribuindo com propriedades de textura como, para redução de sinérese e aumento da firmeza, sendo pectina, amido modificado, a CMC, a carragena e a goma arábica os mais utilizados.

Esses polissacarídeos também são utilizados no processamento de queijos como estratégia para a substituição da gordura. Estudos apontam que a substituição integral ou parcial da gordura por hidrocoloides em queijos processados, cheddar e cottage, resultaram em produtos com características sensoriais muito próximas ou superiores aos produtos tradicionais (AHMAD et al., 2015; RUBEL et al., 2019; YOUSEFI; JAFARI, 2019). Vale ressaltar que o uso em outros tipos de queijos é permitido pela legislação desde que sejam observados os requisitos próprios de suas legislações específicas.

Aplicação de hidrocoliodes em bebida láctea

As bebidas lácteas podem ser fermentadas ou não e têm como principal característica a adição de soro de leite na formulação, em que a base láctea deve obrigatoriamente representar 51% do total (BRASIL, 2005). Além de reduzir os custos do produto final, agrega valor a um dos principais coprodutos da indústria de laticínios em relação ao leite (GARAY et al., 2021).

No caso de bebidas lácteas fermentadas, quando o soro de leite é adicionado, ocorre um desbalanceamento da relação entre caseína, β-lactoglobulina e α-lactoalbumina, comprometendo a formação da matriz proteica responsável pela estabilidade do produto. A adição de hidrocoloides é fundamental, contribuindo para o aumento da viscosidade, da estabilidade cinética e, portanto, da vida de prateleira do produto. A pectina, goma xantana e CMC são os polissacarídeos mais utilizados.

Aplicação de hidrocoliodes em creme de leite

O creme de leite submetido ao tratamento UHT (ultra-high temperature) apresenta vida de prateleira quando comparado ao creme de leite pasteurizado e pode ser mantido à temperatura ambiente. No entanto, o tratamento térmico ocasiona mudanças conformacionais nas proteínas e nos glóbulos de gordura, em detrimento da estabilidade do produto.

Além disso, o teor de gordura do creme de leite UHT, em geral, é menor do que o do creme de leite pasteurizado. Nesse sentido, a adição de hidrocoloides como CMC, goma xantana, carragenina e pectina promovem a manutenção da estabilidade, evita a formação de grumos e aumenta a viscosidade e a vida de prateleira do produto (STEPHANI et al., 2011).

Considerações finais

Portanto, mesmo que adicionados em baixas concentrações que representam menos de 1% da composição final do produto, os hidrocoloides têm um papel importante na elaboração de diversos produtos lácteos, em função do efeito nas características sensoriais (textura, viscosidade), nutricionais (substitutos de gordura) e tecnológicas (aumento da estabilidade cinética).

Nesse sentido, a ciência dos lácteos e dos ingredientes tem avançado com grande velocidade e contribuído para o desenvolvimento de produtos que atendam às necessidades atuais dos consumidores.

Referências

AHMAD, S. et al. Quality of processed cheddar cheese as a function of emulsifying salt replaced by κ-Carrageenan. International Journal of Food Properties, v. 19, n. 8, p. 1874–1883, 2015.

ANAL, A. K.; SHRESTHA, S.; SADIQ, M. B. Biopolymeric-based emulsions and their effects during processing, digestibility and bioaccessibility of bioactive compounds in food systems. Food Hydrocolloids. Elsevier B.V., 1 fev. 2019.

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LI, J. M.; NIE, S. P. The functional and nutritional aspects of hydrocolloids in foods. Food Hydrocolloids, v. 53, p. 46–61, 1 fev. 2016.

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RUBEL, I. A. et al. Spreadable ricotta cheese with hydrocolloids: Effect on physicochemical and rheological properties. International Dairy Journal, v. 94, p. 7–15, jul. 2019.

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