Formação de Coalho no Leite

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Universidade Federal de Lavras
Departamento de Ciência dos Alimentos
Disciplina: Química de Alimentos I
Alunos: Crislaine Klaid do Amaral, Isadora Simão e Souza, Jean Carlos dos Santos, Júlia Biagini Martins
 
 FORMAÇÃO DO COALHO NO LEITE. EFEITO DOS ÍONS CÁLCIO EM SUA FORMAÇÃO E SEPARAÇÃO DAS PROTEÍNAS E LACTOSE DO LEITE
Relatório de aula prática, apresentado à Universidade Federal de Lavras como parte das exigências da disciplina de Química de Alimentos I.
 LAVRAS, MG
2018
1. INTRODUÇÃO/REFERENCIAL TEÓRICO
	A fabricação do queijo é dependente da etapa de coagulação do leite, no qual consiste na transformação deste do seu estado líquido para o gel. As enzimas constituintes do coalho têm como função hidrolisar caseínas, especificamente a fração proteica kappa-caseína, que estabiliza a formação de micelas e previne a coagulação do leite. Portanto, a coagulação do leite corresponde à formação de um coágulo firme (insolúvel), a coalhada, obtido através de modificações físico-químicas das micelas de caseína, em tempo determinado. A obtenção deste gel pode ocorrer por acidificação, ou por ação enzimática com o recurso a um coalho. Estes dois mecanismos são bastante distintos e dão origem, por consequência, a queijos totalmente diferentes (Cavalcante, 2004).
A coagulação enzimática é realizada através da utilização de enzimas proteolíticas comercializadas na forma de soluções enzimáticas, vulgarmente designadas por coalho. São várias e de distintas origens as enzimas proteolíticas capazes de promover a coagulação do leite (Cavalcante, 2004). Já a coagulação ácida é obtida pela produção do ácido lático por bactérias presentes no fermento ou pela ação direta de ácidos orgânicos ao leite, caracterizando-se como um método biológico.
Na obtenção de queijos, o coalho tem função significativa na coagulação da caseína presente no leite. O cálcio e proteínas estáveis são imprescindíveis na ação enzimática. Os íons cálcio (Ca²+) atuam na neutralização de peptídeos negativos formados após a hidrólise das proteínas, promovendo a sua agregação e formação do coalho. A principal enzima responsável por essa ação é a renina, uma fosfo-proteína de ação proteolítica. Esta atua hidrolisando ligações peptídicas da caseína transformando-a em para-caseína que precipita em presença de íons de Ca²+, formando então a coalhada. 
O processo depende dos seguintes fatores: pH, teor de cálcio do leite e temperatura. A temperatura ótima de ação do coalho é em torno de 40°C, ademais, emprega-se temperaturas ligeiramente mais baixas (em torno de 35°C) para evitar que a coalhada fique muito dura. É importante ressaltar que para a aceleração da coagulação da caseína eleva-se o teor de íons cálcio através da utilização do aditivo cloreto de cálcio (CaCl₂) durante a formação da coalhada.
O leite e seu sistema proteico é formado por dois tipos de matéria nitrogenada: as proteínas e a matéria azotada não proteica. O leite fornece proteínas de elevada qualidade e em quantidade significativa; o leite in natura fornece, em média, de 3g a 3,5g de proteína em 100g. As proteínas do leite se dividem em dois tipos, solúveis e insolúveis em água. As proteínas insolúveis ou caseínas representam cerca de 75% a 85%, associadas a cálcio e a fósforo sempre. As proteínas solúveis se encontram no lactosoro e se dividem em albuminas e globulinas (VARNAM e SUTHERLAND, 1995), constituindo de 15% a 22% das proteínas no leite. As albuminas são utilizadas principalmente como espessantes na indústria de alimentos.
Considera-se ainda o grupo de proteínas da complexa matriz lipoprotéica da membrana dos glóbulos de gordura; este grupo de proteínas faz parte integrante da membrana e não inclui as proteínas solúveis que podem ser adsorvidas, consideradas por certos autores como periféricas. Através de técnicas apropriadas de separação eletroforética, as proteínas da membrana dos glóbulos de gordura distribuem-se em quatro bandas distintas: A, B, C e D. (INGREDIENTES, 2015)
A lactose é um dissacarídeo, de fórmula C12H22O11, encontrado no leite e resultante da condensação de uma molécula de -glicose com uma de -galactose. É um açúcar redutor (FELTRE,2004). É hidrolisada pela ação da enzima lactase. A lactose compreende aproximadamente 52% dos sólidos totais do leite desnatado e 70% dos sólidos encontrados no soro do leite. A concentração de lactose no leite é de aproximadamente de 4,7% a 5,2%. É um dos elementos mais estáveis do leite, ou seja, menos sujeito a alterações. Hoje em dia, o número de pessoas intolerantes à lactose vêm crescendo cada vez mais e a indústria de alimentos se atentou para os produtos sem lactose.
2. OBJETIVOS
Avaliar visualmente qual método produziu maior rendimento da coalhada e identificar as características desta coalhada em relação à textura e separar e observar a caseína (proteína insolúvel), a albumina (proteína solúvel) e a lactose (açúcar) da amostra de leite.
3. METODOLOGIA
3.1) Equipamentos, vidrarias e utensílios
Para realização da extração da caseína:
3 béqueres de 600 mL;
3 pipetas graduadas de 10 mL;
Bastões de vidro;
Pano fino (tipo organza).
Para realização da extração da albumina:
1 béquer de 5000 mL;
1 proveta de 250 mL;
1 proveta de 50 mL;
1 provetas de 5 mL;
Pano fino (tipo organza);
Banho de gelo;
Termômetro;
Faca e balança.
 
3.2) Material de consumo
Para realização da extração da caseína:
3L de leite;
9 mL de solução de EDTA 10% a pH 7;
3 mL de coalho;
50 mL de solução 0,5M de cloreto de cálcio a pH 6-7;
Etanol 95º GL.
Para realização da extração da albumina:
4L de leite;
Solução 0,1M de CaCl2;
40 mL de coalho;
Etanol 95o GL.
 3.3) Procedimentos
1.Foi aquecido 3L de leite a 35 – 40°C;
2. Dividiu-se os 3L de leite em 3 porções iguais em béqueres de 1000 mL.
Porção 1: 9 mL de solução de EDTA (pH 7) e 1 mL de coalho;
Porção 2: 8 mL de solução de CaCl₂ 0,5M a (pH 6-7) e 1 mL do coalho;
Porção 3: 1 mL de coalho.
3. Em seguida, agitou-se as amostras para homogeneização;
4. Espremeu-se levemente o soro da coalhada, o qual foi separado da coalhada por filtração em pano fino.
Extração da caseína
1. Aqueceu-se 4L de leite a 35 – 40°C;
2. Adicionou-se 200 mL de uma solução 0,1M de cloreto de cálcio e 40 mL de coalho;
3.A mistura foi homogeneizada e aguardou-se a completa precipitação da caseína;
4. Em seguida, a caseína formada foi filtrada por um pano fino (tipo organza);
5. Reservou-se.
Extração da albumina
1. Aqueceu-se o soro a temperatura de 85ºC;
2. Dissolveu-se 5 mL de ácido lático em 50mL de água;
3. Adicionou-se o ácido lático com a água no soro para que houvesse a coagulação da albumina;
4. Filtrou-se a albumina em pano fino (tipo organza).
Extração da lactose
1. Ao filtrado da precipitação da albumina, foi adicionado cerca de 500 mL de etanol até a decantação da lactose;
2. Foi resfriado em banho de gelo;
3. Descartou-se o sobrenadante e secou-se o precipitado em estufa a 60°C.
 
 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Durante a pasteurização do leite, parte do cálcio ligado à proteína é perdido por volatilização afetando diretamente a formação da coalhada. Para correção deste problema utilizamos o cloreto de cálcio a fim de proporcionar a formação de uma coalhada mais firme e compacta, evitando a perda de sólidos no soro, reduzindo o tempo de coagulação e melhorando a expulsão do soro. Porém deve-se sempre atentar a quantidade adicionada, pois o excesso de cloreto de cálcio pode resultar na formação de sabor amargo e se insuficiente, forma uma coalhada pouco firme o que acarreta em perdas econômicas.
O leite in natura possui cálcio suficiente para que haja uma boa coagulação, por isso não há necessidade de adição.
No experimento de formação de coalho no leite, o coalho que apresentou maior viscosidade foi o que foi adicionado de cloreto de cálcio devido a grande presença de íons cálcio que favorecem a coagulação do leite. Quando adicionado EDTA ao leite, não houve coagulação econsequente não formação de coalho.
No experimento de separação das proteínas e lactose do leite, observou-se a formação de duas fases no béquer, sendo uma o soro com as proteínas hidrossolúveis e a outra o precipitado com as caseínas.
5 . CONCLUSÃO 
	Concluiu-se que o leite que obteve melhor formação de coalho foi a com cloreto de cálcio, justamente por causa do cálcio que através de processos químicos deixou a massa do coalho mais firme e o leite com EDTA não formou coalho porque sequestra os íons de cálcio impedindo sua formação, resultados que já eram esperados.
6 . REFERÊNCIAS
Cavalcante, F., 2004. Produção de queijos gouda, gruyére, mussarela e prato. Trabalho de conclusão de curso, Departamento de Matemática e Física – Engenharia de Alimentos, Universidade Católica de Goiás, Goiás-Brasil, 111 pp.
FELTRE, Ricardo. Química: Química Orgânica. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. v.3
INGREDIENTES, Aditivos &. As proteínas lácteas. São Paulo: Insumos Ltda, 2015.
VARNAM, A. H.; SUTHERLAND, J. P.. Leche y produtos lácteos. Zaragoza:Acribia, 1995. p.339 - 342.