Por que o leite transborda ao ser fervido?

O leite é um alimento nutritivo e importante para a alimentação em razão dos seus macro e micronutrientes. Esta mesma riqueza de nutrientes é fundamental para a multiplicação de microrganismos, incluindo aqueles patogênicos, isto é, que podem causar doenças.

Desta forma, eliminar os microrganismos potencialmente perigosos para a saúde é fundamental para garantir a segurança microbiológica do leite.

A maneira mais utilizada para garantir a segurança microbiológica do leite é o tratamento térmico. Antigamente, quando o leite era vendido cru, “de casa em casa”, as pessoas precisavam fervê-lo antes do consumo. Com o advento da pasteurização e, posteriormente, do tratamento Ultra-high Temperature (UHT), utilizado no “leite de caixinha”, esta prática deixou de ser necessária, visto que o leite embalado já é seguro microbiologicamente.

Entretanto, algumas pessoas ainda mantêm o costume de ferver o leite, apesar de desnecessário e, inclusive, reduzir o valor nutricional do produto. Além disso, muitas vezes a intenção é apenas aquecer o leite, mas, por um mínimo descuido, o leite ferve e derrama! Mas por que isso acontece com o leite e não acontece com a água? Este artigo pretende esclarecer este mistério de maneira bem simples!

Inicialmente, precisamos compreender que o leite, ao contrário da água, é um sistema complexo, composto por água, lactose, lipídeos, proteínas, vitaminas e sais minerais. O leitor que acompanha as nossas matérias, sabe que o leite é um sistema coloidal, formado por uma solução de água, lactose, sais minerais e vitaminas hidrossolúveis, chamada de fase contínua e diferentes fases dispersas (glóbulos de gordura, micelas de caseína e cada uma das proteínas do soro), como mostra a Figura 1.

Figura 1 – Representação esquemática do sistema coloidal leite

Fonte: Hudson et al., 2022
 

Quando a temperatura da água se aproxima da temperatura de ebulição, as moléculas de água começam a se transformar em vapor d’água, levando à formação de bolhas. Estas pequenas bolhas são formadas mais próximas à chama e tendem a se direcionar para a superfície, visto que a densidade do vapor é, aproximadamente, 1000 vezes menor que a do líquido. Além disso, as bolhas formadas são instáveis, coalescem e tendem a estourarem na superfície do recipiente. Portanto, quando a água ferve, não derrama.

Por outro lado, o leite, que possui aproximadamente 87% (m/m) de água, transborda ao ferver. Basicamente, dois mecanismos podem explicar o fenômeno que ocorre quando o leite atinge a fervura.

O primeiro está relacionado com a formação de uma espuma estável menos densa do que a água. No leite há moléculas que atuam como surfactantes como, por exemplo, as proteínas e ácidos graxos livres, que reduzem a tensão interfacial entre a bolha de vapor d’água formada e a fase contínua do leite (Figura 2). Esta redução da tensão interfacial aumenta a estabilidade das bolhas de vapor d’água, formando uma espuma mais estável, que é menos densa do que a água e, portanto, tende a subir para a superfície.

Figura 2 – Ação de uma molécula surfactante na estabilização das bolhas de ar formadas durante a fervura.

Fonte: Os autores.

O segundo mecanismo está relacionado à formação de um filme na interface leite/ar. Durante o aquecimento do leite, as proteínas do soro desnaturam e tendem a adsorver, isto é, elas se direcionam para a interface, visando reduzir a tensão superficial (Figura 3).

Figura 3 – Desnaturação das proteínas do soro e adsorção delas na interface leite/ar.

Fonte: Os autores.
 

Estas proteínas do soro desnaturadas, juntamente, com as caseínas e lipídeos do leite formam uma película, que por diferença de densidade, fica alocada na superfície do leite. Portanto, no leite, quando a água entra em ebulição, as bolhas de vapor d’água, que estão estabilizadas pelos surfactantes (formando a espuma), quando sobem encontram uma barreira física. Apesar da grande quantidade de bolhas formadas, esta espuma é incapaz de romper a película formada e, portanto, a empurram, fazendo com que o leite transborde da panela (Figura 4).

Figura 4 – Representação esquemática das bolhas de vapor d’água deslocando a película de proteínas e gordura

Fonte: Os autores.

É interessante observar que mesmo com teor reduzido de gordura, como no caso do leite semidesnatado e desnatado, ainda sim o leite transborda ao ferver. Isso demonstra que a gordura não é fundamental para a formação da película superficial. Porém, as proteínas exercem um papel fundamental, tanto como estabilizadoras das bolhas de vapor d’água, quanto como formadoras de um filme proteico na interface leite/ar que atua como barreira física.

Agora que você já sabe por que o leite transborda quando ferve, não adianta culpar as proteínas, elas são fundamentais nutricional e tecnologicamente! Portanto, não se descuide porque depois não adianta chorar pelo leite derramado!

Autores

Dra. Eliara Acipreste Hudson, Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela UFV, pós-doutoranda do Laboratório de Termodinâmica Molecular Aplicada (THERMA-UFV).

Profa. Dra. Jaqueline de Paula Rezende, Professora do Departamento de Ciência dos Alimentos da UFLA.

Prof. Dr. Luis Henrique Mendes da Silva, Professor do Departamento de Química da UFV.

Profa. Dra. Ana Clarissa dos Santos Pires, Professora do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenadora do Laboratório de Termodinâmica Molecular Aplicada (THERMA-UFV).

Referências

Beloti, V. Devo ferver o leite pasteurizado? (2014). Disponível em: https://www.milkpoint.com.br/artigos/industria-de-laticinios/por-que-nao-ferver-o-leite-pasteurizado-205540n.aspx

Hudson, A. H.; Rezende, J. de P.; Pires, A. C. dos S. Por que o leite é branco? (2022). Disponível em: https://www.milkpoint.com.br/colunas/thermaufv/a-importancia-da-quimica-do-leite-e-derivados-230878/

Muir, D. Why does milk spill over when it boils? (2020). Disponível em: https://www.newscientist.com/lastword/mg24833021-100-why-does-milk-spill-over-when-it-boils/