A tecnologia do dióxido de carbono supercrítico (CO₂ – SC) é uma tecnologia usada para diferentes fins e vem ganhando destaque no processamento de leites e derivados. Apesar de ter sido proposta na década de 50, como uma alternativa ao tratamento térmico, esta tecnologia ainda se encontra em fase de pesquisa e aprimoramento.

O termo "supercrítico" refere-se ao estado semilíquido de uma substância quando levada acima de um valor limite de temperatura e pressão, caracterizados como o ponto crítico, que é uma característica única e específica para cada substância. No caso do CO₂, o ponto crítico está em 31,04 °C e 73,8 bar e, para o estado subcrítico, a temperatura ou pressão são abaixo desses valores.

O uso do CO₂ tem várias vantagens, incluindo o fato de ser um gás inerte, disponível em alto grau de pureza, baixo custo, não corrosivo, não inflamável, não explosivo, possuir facilidade de remoção do produto após o uso, e ainda - não há restrições para sua eliminação no meio ambiente. Além disso, o CO₂ tem uma temperatura e pressão críticas baixas, o que pode ajudar a prevenir a degradação térmica dos componentes dos alimentos, conferindo assim um menor custo de investimento.

Os mecanismos de inativação microbiana que ocorrem com o uso da tecnologia do CO₂- SC atuam de forma complexa e inter-relacionada. Estes principais mecanismos consistem na sua solubilização na fase externa do meio reacional, modificação da membrana celular, redução do pH intracelular, inativação de enzimas, transtorno do equilíbrio intracelular de eletrólitos, remoção dos componentes vitais das células e membranas celulares.

O sucesso da inativação microbiana no leite vai depender dos parâmetros do processo, como a pressão, a temperatura e o tempo de exposição; assim como, o tipo de micro-organismo, a carga microbiana inicial e ainda o teor de gordura e proteína. Estes podem parecer aumentar a resistência bacteriana, atrapalhando a penetração do CO₂ na célula.

Estudos revelam a inativação de micro-organismos patogênicos de interesse na cadeia do leite e derivados, como a Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Brochothrix thermosphacta, e Escherichia coli em leites com diferentes teores de gordura, com um desempenho superior quando temos o leite desnatado. Reduções nas contagens de micro-organismos deteriorantes, como Pseudomonas fluorescens em leite cru foram superiores a pasteurização convencional (72 °C/15 s). Em adição, estudos mostram a redução de bactérias aeróbias em leite cru e leite esterilizado com sistema de microbolhas de CO₂ (MBCO2), demostrando uma melhor eficiência.

A aplicação de CO₂-SC durante todo o processo do tratamento térmico do leite pode reduzir de maneira considerável o tempo requerido para a esterilização ou pasteurização comumente utilizada na indústria láctea, de tal forma a minimizar a degradação térmica de substâncias sensíveis, com destaque para as vitaminas. Contudo, em virtude do número reduzido de estudos, esse efeito sobre a degradação de vitaminas em leite ainda é desconhecido.

Com relação ao processamento de queijos, a estocagem do leite com refrigeração e posterior aplicação do CO₂-SC não provocou efeitos prejudiciais nas propriedades químicas (compostos voláteis e ácidos orgânicos), sendo observado um impacto positivo nos parâmetros tecnológicos intrínsecos dos produtos como: redução do tempo de coagulação e firmeza da coalhada.

O CO₂-SC pode ainda afetar as proteínas do leite devido a sua acidificação e propriedades de solvatação, pois o ácido carbônico formado se liga com os íons cálcio podendo instabilizar internamente as micelas de caseína. Isso pode ser considerado um obstáculo no processamento do leite fluido sendo, contudo, um ponto positivo durante o processamento de derivados como queijos e leites fermentados.

Finalmente, com relação aos aspectos sensoriais, são escassos os estudos do leite tratado com SC-CO₂. Porém, há relatos de maior aceitação do leite processado por esta nova tecnologia quando comparado ao leite pasteurizado-HTST por consumidores.

De forma geral, estudos adicionais ainda devem ser realizados a fim de avaliar todos os efeitos sobre da tecnologia de dióxido de carbono supercrítico sobre os parâmetros de qualidade do leite e produtos lácteos. No entanto, os bons resultados nos diversos estudos já disponíveis demonstram que a técnica é uma promissora alternativa ao tratamento térmico convencional. Dessa forma, o potencial desta tecnologia ainda está longe de ser esgotado.

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