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Aplicações do Concentrado Proteico de Soro de Leite e Funcionalidades no Segmento Alimentício

09/09/2015

Introdução:

O soro de leite, um produto que décadas atrás não existia grandes conhecimentos e aplicações nas indústrias alimentícias, por se tratar de um produto sem grandes atrativos, hoje é considerado um promissor ingrediente lácteo em função de suas propriedades funcionais que possui. A maior demanda dos derivados do soro também foi possível em virtude de viabilidade tecnológica na fabricação do concentrado proteico de soro de leite (WPC) e isolado proteico de soro de leite (WPI). A diferença entre ambos está no grau de concentração de proteínas. O concentrado proteico de soro de leite tem um valor de proteínas que vão desde 34% a 88%, sendo os mais comuns comercializados com teores de proteínas de 35%, 50%, 60, 75% e 80%. O isolado proteico de soro de leite é obtido pela remoção de constituintes não proteicos de soro, e o produto acabado contenha uma concentração de proteínas não inferior a 90%.

Segundo o USDA – Departamento de Agricultura dos EUA, o Concentrado Proteico de Soro de Leite é obtido pela remoção de quantidades suficientes de constituintes não proteicos do soro, de modo que o produto acabado contenha um nível de proteínas definido.

Processo de Fabricação e Obtenção do Concentrado Proteico de Soro:

A técnica mais utilizada para obtenção do concentrado proteico de soro se dá por separação em membranas, principalmente a Ultrafiltração, onde componentes de baixo peso molecular como água, sai minerais, lactose, passam através da membrana da ultrafiltração, moléculas estas que são permeadas através da membrana, enquanto as proteínas que tem um peso molecular maior ficam retidas. Portanto ocorre uma separação parcial e física dos componentes do soro de leite.

Grafico

Em concentrações maiores de proteínas, acima de 50% podemos utilizar um recurso chamado de diafiltração, onde se permite maiores remoções dos constituintes não proteicos. De maneira geral, podemos resumir a obtenção dos WPC e WPI conforme esquema abaixo

fluxograma sooro 002

Composição e Natureza das Proteínas do Soro de Leite:

As proteínas do soro de leite são compostas por sub frações proteicas. A β Lactoglobulina é a maior fração proteica (45-57%), e que apresenta maior quantidade de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), responsáveis pelo estímulo do ganho muscular quando associados a atividades esportivas. A α Lactoalbumina representa a segunda maior fração proteica do soro (15-25%), seguida de menores frações proteicas como a Albumina do soro bovino (BSA), Imunoglobulinas e Glicomacropeptídeos.

Os aminoácidos de cadeia ramificada perfazem cerca de 21,2% das proteínas do soro e os aminoácidos essenciais constituem 42,7%, demonstrando uma fonte proteica de elevado padrão.

Aplicações e Utilização Industrial:

O soro era considerado um sério problema para os laticínios produtores de queijos, pois o único destino que era dado a ele, era alimentação de suínos em sua forma in natura.

Com as descobertas do elevado valor nutricional de suas proteínas e de diversas funcionalidades desta proteína, abriu-se uma boa perspectiva de uso em diversos segmentos da indústria alimentícia, em virtude das principais propriedades funcionais, tais como:

- Retenção de água

- Aumento da viscosidade

- Formação de rede com glóbulos de gordura

- Formação de géis

- Capacidade para emulsificação

- Capacidade de aeração e formação de espuma

- Realce da cor, sabor e textura dos produtos

O concentrado proteico de soro pode ser aplicado numa série de sistemas alimentícios, conforme tabela abaixo;

Tabela

Bebidas Prontas e Bebidas Nutricionais:

As proteínas do soro apresentam quase todos os aminoácidos essenciais em excesso as recomendações, exceto pelos aminoácidos aromáticos (fenilalanina e tirosina), que não aparecem em excesso, mas atendem às recomendações para todas as idades.

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Neste segmento, a solubilidade evita a floculação ou sedimentação proteica, melhorando tanto a aparência quanto a textura do produto. Bebidas prontas e misturas secas para bebidas nutricionais geralmente são elaboradas em pH baixo, pois a maioria delas são elaboradas com sabores cítricos. A proteína do soro de leite é estável em pH baixo, mantendo a completa solubilidade numa ampla faixa de pH, característica que com outras proteínas, nem sempre é possível, como é o caso da caseína e outras proteínas conforme desenho abaixo.

Grafico

Embutidos:

As emulsões cárneas são compostas por proteínas musculares, gorduras, sal, água e aditivos. A interação da água com os demais compostos é de suma importância onde parâmetros como pH, interação da força iônica, entre outros, são fatores determinantes para uma boa qualidade do produto final. As proteínas do soro tem boas características na interação com os demais ingredientes de um sistema cárneo. Sua alta solubilização e hidratação, capacidade de emulsificação e de estabilização em sistema bifásicos, capacidade de transportar pequenas moléculas lipofílicas, juntamente com a capacidade de formação de géis quando aquecida de 70º a 90ºC, retém e imobilizam água e outros componentes na matriz.

Portanto, em processamento de embutidos, carnes cominuídas, a proteína do soro de leite tem características funcionais bem importantes e com interessante recurso tecnológico.

Fig5

Queijos Fundidos, Requeijão:

O uso de ingredientes derivados do soro, na fabricação de queijos processados e requeijão, melhora a característica de moldagem, laminação, fatiabilidade e untabilidade, além de potencializar as características de derretibilidade, produzir boas propriedades de flavor e de corpo, fornecimento de cálcio e proteínas de boa qualidade.

Torna-se portanto muito promissor este mercado para o uso das proteínas do soro de leite, principalmente como forma de substituição parcial da massa de queijo. O leite in natura sofre uma forte sazonalidade durante as épocas do ano com grande variação de preço em função da oferta e procura. A substituição parcial da massa de queijo por um ingrediente com estoque e preço mais estável durante o ano todo é bem interessante, ainda mais um ingrediente derivado da fabricação do queijo.

Em relação a tendência cada vez maior de saudabilidade por parte dos consumidores, a substituição da gordura em requeijão light por proteínas de soro de leite faz que o produto não perca as principais características de cremosidade, espalhabilidade, plasticidade, pois em decorrência do que já falamos das funcionalidades do wpc, a integridade do produto será mantida, com uma percepção muito próxima de um requeijão tradicional e um requeijão light produzido com wpc pelos consumidores.

Testes tanto de bancada como industrial com parceiros mostraram a viabilidade do uso deste ingrediente em nível superior a 15% de substituição do leite, com a vantagem de que na época do teste, o wpc tinha um preço bem competitivo em relação ao preço do leite in natura.

Fig6

Alimentação Animal:

Um mercado em franca expansão da proteína do soro e um nicho mercadológico é o emprego de proteínas do soro para alimentação de animais monogástricos (suínos e aves) e também para ruminantes.

Para frango de corte, a ração suplementada com proteínas de soro promove uma melhoria no ganho de peso e conversão alimentar de frangos de corte com aumento da digestibilidade da proteína, e aumento da absorção e retenção de minerais.

Para suínos em crescimento, vários trabalhos demonstraram a vantagem do uso de proteínas do soro no ganho de peso dos animais. As proteínas do soro apresentam quase todos os aminoácidos essenciais em excesso as recomendações, exceto pelos aminoácidos aromáticos (fenilalanina e tirosina), que não aparecem em excesso, mas atendem às recomendações para todas as idades. Para leitões em engorda, as proteínas do soro estimulam a atividade imunológica, fator imprescindível para os animais recém nascidos e em lactação.

Outra vantagem do uso destas proteínas para mamíferos em amamentação, é que elas possuem uma parte de lactose, fonte de energia para os mamíferos, além de ser fonte de cálcio e outros minerais, portanto além de fonte de proteínas, existe um recurso energético e mineral disponibilizado no produto.

Para suínos especificamente, Rostagno et al (Tabelas Brasileiras para Aves e Suínos. Composição de alimentos e exigências nutricionais 3ª ed. Viçosa, MG: Univ. Federal de Viçosa, 2011), descreve uma relação ideal de aminoácidos essenciais comparado com a lisina, para balanceamento proteico, onde teremos teoricamente a proteína ideal para suínos. A proporção dos aminoácidos essenciais do soro de leite são próximos desta tabela, exceto para valores dos aminoácidos aromáticos conforme já mencionamos.

Para suínos, o concentrado proteico de soro tem se mostrado uma efetiva fonte proteica em substituição a outras proteínas, tanto no âmbito de custo benefício e também pelo maior valor nutricional das proteínas de soro e de digestibilidade. Além disso, tem o apelo de ser uma proteína que não gera a característica de canibalismo, quando o mesmo ingrediente oriundo do abate, é fornecido para a alimentação de animais da mesma espécie.

Sorvete Funcional:

O mercado surge geralmente em função da existência de um público consumidor, consciente dos benefícios e vantagens de determinado ingrediente ou composto alimentício.

Sucesso entre os atletas de academia, o whey protein é um ingrediente muito apreciado quando adicionado aos alimentos comumente consumidos em academia.

Desde as descobertas do diferencial das proteínas do soro de leite, do elevado conteúdo dos aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) que, aliados a atividade física são relacionados diretamente com o aumento da massa muscular, objeto de grande interesse aos praticantes de academia e desportistas. Alimentos de rápida digestibilidade, com suplementação de proteínas do soro de leite e com sabor que sejam apreciados pelos atletas serão produtos com grande potencial de sucesso de vendas.

A linha de sorvetes ou gelados, vem crescendo por vários anos em ritmo acelerado e em proporção bem maior do que outros segmentos alimentícios. O brasileiro, independente da região ou da cultura, aprecia muito esta linha de produto, desde os produtos mais clássicos, a base de chocolate e baunilha como também sabores cítricos e exóticos, este último típico de regiões específicas do Brasil.

Fig7

Aliar sorvete e saudabilidade, destinado aos atletas de academia, com o intuito de ganho de massa muscular com a suplementação de proteínas do soro de leite, existe certamente um oportuno nicho e demanda de mercado, sem necessidade de grandes investimentos para que as academias tenham a disposição sorvetes e gelados a base de whey protein em suas dependências.