Por que alguns queijos derretem e outros não?

O queijo é um dos mais antigos e mais populares produtos lácteos no mundo. Estes produtos podem ser obtidos do leite de vaca ou de outros mamíferos como cabra, ovelha e búfala, e são produzidos em uma ampla gama de variedades, como Minas frescal, Muçarela, Prato, Queijo Coalho, Parmesão, Gouda, Cheddar e muitos outros.

Apesar da grande variedade, a maioria dos queijos é formada por agregados de caseínas, gordura, sais minerais e água (soro). A tecnologia de produção, associada à composição química do leite e às condições de maturação, fazem com que cada queijo apresente características particulares quanto ao sabor, aroma e textura.

É comum a utilização de queijos como ingrediente em preparações culinárias, como, por exemplo, pizza, fondue, macarrão, sanduíches etc. A maioria dos queijos comumente utilizados nesses pratos apresenta uma característica em comum: são queijos que derretem. Afinal, quem não gosta de comer uma fatia de pizza com uma generosa quantidade de queijo derretido?

O derretimento é uma das propriedades funcionais mais importantes dos queijos, particularmente para queijos usados em alimentos servidos quentes. Assim, sabendo da importância dessa propriedade, será abordado neste artigo o porquê de alguns queijos derreterem e outros não. Mas, antes de discutirmos os fatores que influenciam no comportamento de derretimento dos queijos, vamos conhecer a estrutura geral destes apreciados produtos.

Os compostos majoritários dos queijos são as caseínas, com exceção da ricota, obtida por meio da coagulação das proteínas do soro do leite. Neste artigo, a palavra “queijo” estará se referindo aos queijos obtidos por meio da coagulação das caseínas. Assim, podemos definir brevemente o queijo como um produto lácteo obtido por separação parcial do soro do leite por coagulação enzimática ou ácida das caseínas, promovendo sua agregação.

Esse agregado proteico forma uma rede tridimensional mediada pela interação entre cálcio iônico (Ca2+) presente no meio e grupos fosfosserílicos das caseínas, envolvendo também gordura e certa quantidade de soro (Figura 1).

Figura 1. Esquema representativo da estrutura de um queijo.

Fonte: as autoras.

A capacidade de derretimento do queijo pode ser descrita como a facilidade e a extensão com que este flui quando aquecido. Durante o aquecimento, o queijo passa por uma série de mudanças estruturais. De início, as interações hidrofóbicas e eletrostáticas intra e intermoleculares das caseínas tornam-se mais fortes à medida que a temperatura aumenta.

Por outro lado, a quantidade e a força de demais interações, como ligações de hidrogênio, diminuem com o aumento da temperatura. Essa alteração no equilíbrio de forças afeta as interações caseína-caseína e caseína-água (do soro).

Além disso, a transformação da gordura em estado líquido é outra transformação estrutural importante que ocorre durante o aquecimento do queijo. Essas modificações são muito significativas para as características de derretimento do queijo.

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Entretanto, as propriedades de derretimento de um queijo iniciam-se já na sua forma de processamento, isto é, antes do aquecimento. De forma geral, o derretimento do queijo é influenciado por todos os fatores que alterem as interações caseína-caseína, principalmente a condição em que o cálcio se encontra (ligado à matriz de caseína ou não), valores de pH, proteólise, além de ser afetada também pelo teor de umidade e gordura do queijo.

Cálcio ligado às caseínas e valores de pH

O cálcio desempenha um papel importante na estrutura do queijo. Quando há uma redução do cálcio ligado às caseínas, há um favorecimento do derretimento do queijo, pois o cálcio atua como um “agente ligante” entre as proteínas.

A capacidade de derretimento do queijo diminuirá sempre que houver algo que favoreça as interações caseína-caseína. As fortes interações caseína-caseína são reconhecidas por melhorarem a rigidez estrutural da matriz do queijo e, assim, os queijos tendem a ser mais firmes e com menos tendência a derreter.

A redução do pH do queijo para valores menores que 5,0, especialmente para valores próximos ao ponto isoelétrico das caseínas (4,6), aumenta as interações caseína-caseína na matriz do queijo devido à redução da repulsão eletrostática entre estas, e tem um efeito negativo no derretimento e elasticidade do queijo. Além disso, o pH também influencia a proporção de cálcio ligado e cálcio solúvel. A porcentagem de cálcio ligado à caseína é maior em valores de pH mais altos (5,4) do que em pH baixo.

Portanto, valores de pH muito abaixo ou muito acima de 5,0 não são interessantes para o derretimento do queijo. Em um pH moderado (~5,1), as associações caseína-caseína diminuem, resultando em um queijo com estrutura macia e alta capacidade de derretimento.

É importante ressaltar que apesar de queijos derretidos agradarem o paladar de maneira geral, em algumas ocasiões, é estratégico e até fundamental que não haja derretimento. Imagine um queijo assado em churrasco? A característica esperada é que ele fique grelhado, porém, não derreta, como o queijo Coalho!

O comportamento de derretimento do queijo em função do pH e concentração de cálcio ligado é representado, esquematicamente, na Figura 2.

Figura 2. Imagem representativa do derretimento do queijo. A) Queijo com muito cálcio, impede o derretimento (pH 5,4); B) Queijo com pouco cálcio (pH 5,1).

Fonte: as autoras.

Proteólise

A proteólise é o processo metabólico mais significativo durante a maturação na maioria dos tipos de queijo. As mudanças na estrutura de queijos resultantes da hidrólise da proteína impactam significativamente o derretimento do queijo.

A proteólise da caseína faz com que os glóbulos de gordura, originalmente distribuídos dentro da matriz protéica, coalesçam quando o queijo é aquecido, aumentando sua capacidade de derretimento. Além disso, a proteólise contribui para formação dos filamentos proteicos que irão deslizar uns sobre os outros quando submetidos ao aquecimento, promovendo o derretimento do queijo.

No entanto, quando a proteólise ocorre em excesso, pode promover a ruptura desses filamentos proteicos, resultando na desestabilização da rede proteica e reduzindo a capacidade de derretimento do queijo.

Teor de umidade e gordura

O grau de deslizamento dos filamentos proteicos e consequente elasticidade da matriz durante o aquecimento depende do nível de hidratação da caseína. Portanto, queijos que apresentam maiores teores de umidade tendem a apresentar melhor índice de derretimento.

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Neste ponto, é importante lembrar que os fatores atuam em conjunto. Por exemplo, um queijo Minas Frescal apresenta alta umidade, porém um pH de fabricação mais elevado e, portanto, o derretimento não é uma característica comum deste queijo.

Além disso, a dureza e o derretimento do queijo estão associadas ao teor de gordura do leite e do queijo. Tem sido sugerido que um aumento no teor de gordura leva a uma redução substancial no tempo médio de derretimento e viscosidade aparente e um grande incremento na fluidez média do queijo. Por exemplo, em geral, os queijos muçarela com menor concentração de gordura apresentam menores derretimentos.

Como a gordura atua como um lubrificante entre os domínios da proteína nos queijos, sua ausência pode impedir o fluxo de matrizes de proteína e retardar o movimento das fibras proteicas no queijo durante o aquecimento, o que explica porque a redução da gordura diminuiu a capacidade de derretimento.

Por fim, é possível dizer que a propriedade de derretimento dos queijos é dependente de vários fatores e que, de forma geral, queijos com menor concentração de cálcio, índice moderado de proteólise e com maiores teores de umidade e gordura, tendem a derreter em maiores proporções que aqueles que não apresentam essas características.

Referências

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*Fonte da foto do artigo: Freepik