Biociência e biossoluções

A fração κ-caseína possui regiões polares e apolares, sendo essencial para a estabilidade das micelas no leite. A parte hidrofóbica interage com as demais frações de caseína que estão no interior da micela enquanto a parte C-terminal, que possui característica hidrofílica, se projeta da superfície micelar. Estas interações permitem que a caseína se mantenha dispersa no leite mesmo com baixa solubilidade.

A parte externa da micela, devido à afinidade com a água, contribui para a formação de uma camada de hidratação ao redor da micela, que é fundamental para a estabilidade coloidal. Além disso, é responsável por causar repulsão estérica e promover a repulsão eletrostática entre si, devido às cargas negativas presentes nessa estrutura. Estas interações proporcionam a estabilidade completa das micelas nativas contra agregação em condições fisiológicas, ou seja, em pH natural do leite – entre 6,6 e 6,8.

Considerando que as caseínas são termoresistentes, a via para desestabilização das mesmas ocorre através do abaixamento de pH durante a etapa de fermentação. Na produção de iogurtes e bebidas lácteas fermentadas, as bactérias inoculadas via cultivo utilizam a lactose como substrato para crescimento e liberam ácido láctico, que resulta no decaimento do pH. O ácido lático libera prótons de hidrogênio no meio, que neutralizam a carga negativa contida na superfície das micelas de caseína. A agregação da caseína ocorre à medida que o ponto isoelétrico (pH ∼4,6) se aproxima, devido à redução da carga superficial, formando, assim, a rede proteica.

As reações de associação entre as frações de β-lactoglobulina e a κ-caseína por meio da formação de pontes de dissulfeto promovem a modificação da estrutura das micelas de caseína e levam à formação de uma rede proteica mais firme e estável, contribuindo para a redução da sinérese e o aumento da viscosidade.

Quanto maior a relação caseína/β-lactoglobulina, ou seja, quanto maior a proporção de leite em relação ao soro, melhor será a firmeza e a estrutura do gel, resultando em uma textura superior do produto. Isso ocorre porque a caseína é a principal responsável pela formação da rede proteica. Já as proteínas do soro, como a β-lactoglobulina, isoladamente, não possuem capacidade de formar gel. Devido a estas características há um grande desafio em obter a formação da textura esperada para bebida láctea fermentada, principalmente nas versões colheráveis, pois com a substituição do leite por soro de leite na formulação destes produtos, a relação caseína/β-lactoglobulina torna-se muito baixa, impactando diretamente na firmeza, na estruturação do gel e na retenção de água dentro da rede proteica. Com as novas exigências para esta categoria, regulamentando a diminuição de amido e, ao mesmo tempo, visando manter uma opção de custo mais acessível ao consumidor, se faz necessário utilizar uma combinação de soluções que proporcionem ao produto ganho de textura, além de estabilidade durante o prazo de validade.

A Novonesis tem em seu portfólio a nova geração de cultivos YoFlex® Premium, que agrega textura à bebida láctea fermentada através da elevada formação de exopolissacarídeos exocelulares (EPS) durante o processo fermentativo por meio da combinação de cepas específicas nos cultivos, apresentando excelente performance mesmo em bases com baixa proporção entre caseína e β-lactoglobulina.

Exopolissacarídeos são açúcares complexos, formados por unidades repetitivas de monossacarídeos, produzidos e secretados por microrganismos, que atuam como espessantes naturais, complementando a matriz proteica, favorecendo o incremento de textura e a redução da sinérese. Estes compostos combinam naturalmente alta consistência na boca, firmeza de gel e redução de sinérese, pois podem tanto interagir com as proteínas da rede proteica, como gelificar os poros de soro da coalhada.

A Novonesis segue trabalhando para entender as diferenças entre os EPS e como afetam exclusivamente a textura e estabilidade dos produtos lácteos fermentados, seja investigando a genética, biossíntese, regulação, estrutura ou interação na matriz do produto. Todas as possibilidades são exploradas para garantir o melhor resultado possível.