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42 FOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 14 - 2010 www.revista-f.com

Estabilizantes

DEFINIÇÃO E FUNÇÕESOs estabilizantes mantêm as pro-

priedades físicas dos alimentos, man-tendo a homogeneidade dos produtos eimpedindo a separação dos diferentesingredientes que compõem sua fórmula.Freqüentemente são mono e digliceríde-os, produzidos a partir de óleos vegetais,como a lecitina de soja.

Os estabilizantes possuem muitasfunções nos alimentos. São subs-

tâncias que também facilitam a dis-solução, aumentam a viscosidadedos ingredientes, ajudam a evitar aformação de cristais que afetariama textura (melhorando a mesma) emantêm a aparência homogênea doproduto. A grande maioria é formadapor polissacarídeos ou, ainda, por pro-teínas. A formação e estabilização deespuma, em vários produtos, tambémé um efeito deste aditivo.

Dificilmente são utilizados domesti-

camente, sendo mais requisitados para aprodução industrial de sorvetes, iogurtese chocolates.

Os estabilizantes são geralmentecarboidratos grandes. Eles formamuma estrutura capaz de manter juntassubstâncias menores nos alimentos,formando um produto mais estável.Este é o maior grupo de aditivos, mui-tos dos quais são substâncias naturais. Alteram ou controlam a consistência deum produto durante o resfriamento ou

Estabilizantes são aditivos alimentaresque asseguram as características físicas deemulsões e suspensões, sendo usualmenteaplicados em conservas, doces, sobremesas,lacticínios, sopas, caldos concentrados, panificação, massas, alimentos processados,biscoitos, sorvetes, achocolatados e sucos.

aquecimento, ou no armazenamento.Elementos de crescimento são utilizadospara dar uma textura esponjosa aosbolos e outros produtos semelhantes eincluem o bicarbonato de sódio, o ácidotartárico e o fermento em pó (umamistura de bicarbonato de sódio e ácidopirofosfórico).

TIPOS DE ESTABILIZANTES

Os principais agentes estabilizantesincluem os alginatos; agar-agar; ácido

meta-tartárico; fosfatos dissódico oude potássio; fumarato de estearila esódio; glutaconato de cálcio; gomas(adragante, arábica, caraia, éster, guar, jataí ou alfarroba, xantana); hidróxidode cálcio; alguns emulsificantes, comoas lecitinas (fosfolipídios, fosfatídeos efosfoteínas), mono e diglicerídeos deácido graxos comestíveis, monoestea-rato de sorbitana e monopalmitato desorbitana; alguns polifosfatos, como ohexametafosfato de sódio, metafosfatos

de sódio ou potássio, pirofosfatos desódio ou potássio, e tripolifosfatos desódio ou potássio; polisorbato 80, 65,60, 40 e 20 (associados a mono e digli-cerídeos); sulfato de cálcio; tartarato desódio; triestearato de sorbitana; BHA;e caseína, caseinato de potássio.

Os estabilizantes mais utilizados naindústria alimentícia incluem a carrage-na, os alginatos, a caseína, a goma guar,a goma Jataí, a goma xantana, e a carbo- ximetil celulose sódica (CMC).

CARRAGENA

A carragena é um hidrocolóide ex-traído de algas marinhas das espéciesGigartina, Hypnea, Eucheuma, Clon-

drus e Iridaea. É utilizada em diversasaplicações na indústria alimentícia comoespessante, gelificante, agente de sus-pensão e estabilizante, tanto em sistemasaquosos como em sistemas lácteos.

A carragena é um ingrediente mul-tifuncional e se comporta de maneiradiferente na água e no leite. Na água, seapresenta tipicamente como um hidro-colóide com propriedades espessantese gelificantes. No leite, possui a proprie-dade de reagir com as proteínas e proverfunções estabilizantes.

A carragena possui a habilidade ex-clusiva de formar uma ampla variedadede texturas de gel a temperatura ambien-te: gel firme ou elástico; transparente outurvo; forte ou débil; termo-reversível ouestável ao calor; alta ou baixa temperatu-ra de fusão/gelificação. Pode ser utilizadotambém como agente de suspensão,retenção de água, gelificação, emulsifi-cação e estabilização em outras diversasaplicações industriais.

A carragena é obtida de diversosgêneros e espécies de algas marinhas

da classe Rodophyta. O conteúdo decarragena nas algas varia de 30% a 60%do peso seco, dependendo da espécie daalga e das condições marinhas, tais comoluminosidade, nutrientes, temperatura eoxigenação da água. Algas de diferentesespécies e fontes produzem carragenasde diferentes tipos: kappa, iota e lambda. Algumas espécies de algas podem produ-zir carragenas de composição mista, comokappa/iota, kappa/lambda ou iota/lambda. As espécies produtoras de carragena

tipo kappa são a Hypnea Musciformis,a Gigartina Stellata, a Eucheuma Cot-tonii, a Chondrus Crispus e a Iridaea. As espécies produtoras de carragenatipo iota são a Gigartina e a Eucheuma Spinosum. As espécies produtoras decarragena tipo lambda são, em geral, ogênero Gigartina.

A carragena está localizada na parededas células e na matriz intracelular dostecidos das algas. É um polissacarídeode alto peso molecular, contendo de

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15% a 40% de éster sulfato formado porunidades alteradas de D-galactose e3-6-anidro-galactose, unidas por ligaçõesα-1,3 e β-1,4-glucosídica. A posição e onúmero de grupos éster sulfato, assimcomo o conteúdo de 3,6-anidro-galactosedeterminam as diferenças primáriasentre os tipos de carragena kappa, iota elambda. Níveis mais altos de éster sulfatoimplicam em menor força de gelificaçãoe baixa temperatura de solubilização. Acarragena tipo kappa contém de 25% a30% de éster sulfato e de 28% a 35% de3,6-anidro-galactose. A carragena tipoiota contem de 28% a 35% de éster sulfatoe de 25% a 30% de 3,6-anidro-galactose. A carragena tipo lambda contém de 32%a 39% de éster sulfato e não contém3,6-anidro-galactose. A Figura abaixoapresenta a estrutura das carragenastipo kappa, iota e lambda.

suspensão de partículas, controle defluidez e retenção de água.

Em produtos lácteos, é utilizada emsorvetes, achocolatados, flans, pudins,creme de leite, iogurtes, sobremesascremosas, queijos, sobremesas em pó eleite de coco.

Em doces e confeitos, sua aplicaçãoinclui sobremesas tipo gelatina, geléias,doces em pasta, confeitos e merengues.

Nos produtos cárneos, a carragenaé aplicada em presunto, mortadela,hambúrguer, patês, aves e carnesprocessadas.

Nas bebidas, é aplicada para clarifica-ção e refinação de sucos, cervejas, vinhose vinagres, achocolatados, xaropes, sucode frutas em pó e diet shakes.

Em panificação é utilizada paracobertura de bolos, recheio de tortas emassas de pão.

A carragena é utilizada, também, emmolhos para salada, sopas em pó, mostar-da, molhos brancos e molhos para massas.

ALGINATOS

Em 1883, o químico inglês E. C.C. Stanford, através da digestão defolhas de determinadas algas marronscom carbonato sódico, obteve uma massa

gelatinosa, que evaporada, apresentavaaspecto semelhante ao da goma traga-canto. Esta nova substância foi chamadade algina, derivado de alga. Este termofoi usado em princípio para designar asubstância in situ na planta; enquantoque aos produtos industriais obtidosposteriormente foram dados outrosusos: ácido algínico, alginatos solúveis,compostos algínicos em geral.

A produção comercial de alginatosteve início em 1929 e, em 1934, teve início

a produção em escala limitada na GrãBretanha e, mais tarde, durante a Segun-da Guerra Mundial, surgiu a indústria dealginatos na Noruega, França e Japão.

A variedade de compostos algínicosdisponíveis atualmente é o resultadode um intensivo trabalho de pesquisa,desenvolvimento, marketing e serviços,durante cerca de 30 anos nos principaispaíses produtores.

As algas marrons da família das feofíceas constituem a principal matéria-

prima para produção de alginato, queé um componente da parede celular detais organismos, formando um complexoinsolúvel de ácido algínico e seus sais decálcio, magnésio e de metais alcalinos em várias proporções.

As algas marrons crescem em todasas regiões de águas frias do mundo, noshemisférios Norte e Sul. Da mesma for-ma que ocorre com as plantas e árvoresterrestres, existe uma enorme variedadede espécies que variam em tamanho, for-ma, porcentagem e qualidade do alginatoque produzem.

As espécies dos gêneros Lessonia(Nigrescens, Flavicans, Trabeculata),

Macrocystis Pyrifera, Durvillea Antár-

tica, Laminaria (Digitata, Saccharina e Cloustoni), Ascophyllum, Fucus, etc.,são adequadas para uso comercial. Cor-respondem a organismos de grandestamanhos, conhecidas também comoMacroalgas ou Kelp, alcançando de 1 a2,5 metros de comprimento (espéciesdos gêneros Lessonia, Laminaria, etc.)e algumas de até 8 metros ou mais, do gê-nero Macrocystis. Estas algas marinhas,de natureza sub-antártica (temperaturada água entre 13ºC e 20ºC), vivem ecrescem constantemente na zona costeira

inter e subcorrente (entre e abaixo donível das mares, respectivamente), até20 ou 30 metros de profundidade. Sãoorganismos fotossintéticos que, contudo,não catalogados como plantas reais e têmaltas taxas de crescimento e de renovaçãoanual, tornando-se um recurso naturalrenovável de grande importância.

Os alginatos disponíveis no mercadosão comercializados, na maioria, emforma de sais hidrossolúveis, livres decelulose, branqueados e purificados,

incluindo-se entre eles o ácido algínicoE400, o alginato de sódio E401, o alginatode potássio E402, o alginato de amônioE403, o alginato de cálcio E404, e o algi-nato de propileno glicol E405. Também seproduzem compostos combinados, comoo alginato de amônio-cálcio, e o alginatode sódio-cálcio. Alguns destes compostos,principalmente o ácido algínico e seus saisde sódio, cálcio e potássio, se apresentamem três qualidades diferentes, determi-nadas pelos processos de purificação e

ESTRUTURA DASCARRAGENAS TIPO KAPPA,

IOTA E LAMBDA

Carragena tipo Lambda

Carragena tipo Kappa

Carragena tipo Iota

As aplicações das carragena estãoconcentradas na indústria alimentíciae podem ser divididas em sistemaslácteos, aquosos e bebidas. Entretanto,existem atualmente outras aplicaçõespara uma grande variedade de aplicaçõesindustriais. A carragena possui diversasfunções de acordo com sua aplicação:gelificação, espessamento, estabilizaçãode emulsões, estabilização de proteínas,


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Estabilizantesbranqueamento que sofrem os produtosdurante sua produção. Estas qualidadescorrespondem a qualidade alimentícia,produtos completamente livres de celu-lose, de coloração branca ou ligeiramenteamarela; qualidade farmacêutica, produ-tos brancos, totalmente livres de celulose;e qualidade técnica, produtos usualmentelivres de celulose, com cores variáveis dobranco, ao amarelo e ao marrom.

A importância dos alginatos comoinsumo para as indústrias alimentícia,farmacêutica e química, é devido as suaspropriedades hidrocolóides, ou seja,sua capacidade de hidratar-se em águaquente ou fria para formar soluções viscosas, dispersões ou géis. Os alginatossão únicos quanto as suas propriedadesespessantes, estabilizantes, gelificantes eformadoras de películas, resultando emuma ampla gama de aplicações, conformeapresentado no Quadro 1.

com algumas exceções, a regra geral éque os compostos com elevado grau depolimerização são menos estáveis do queaqueles com baixo grau de polimerização.

O ácido algínico é o menos estáveldos produtos; materiais com alto grau depolimerização em que as longas cadeiaspodem ser degradados em unidades me-nores, em poucos meses em temperaturaambiente. No entanto, os compostos decadeia curta são estáveis.

Apesar das diferenças mencionadasde qualidade para estabilidade, todocomposto algínico comercial deve serarmazenado em local fresco, a tem-peratura de 25ºC ou menos, pois aelevação da mesma pode causar signi-ficativa despolimerização, afetando aspropriedades comercialmente úteis, como viscosidade e força dos géis. A área de ar-mazenamento também deve possuir ummeio de controle da umidade ambiente, afim de que os produtos não excedam seuconteúdo usual de umidade (10% a 13%),o que aumenta a despolimerização.

Os alginatos têm suas propriedadesafetadas tanto por fatores físicos comoquímicos. A quantidade de alginatosdissolvidos em água é limitada pela na-tureza física das soluções, mais do que

pela solubilidade do composto em si. Paraaumentar a concentração de alginatos, asolução passa do estado de líquido viscosoa uma pasta espessa, ponto no qual setorna muito difícil dispersar os alginatosrestantes.

A solubilização dos compostos de algi-nato é afetada tanto pelo tamanho comopela forma das partículas. Usualmente, épreferível um material refinado e bruto,cujas partículas são mais fáceis de dis-persar e suspender, embora possua baixa

velocidade de hidratação. As partículasfinas se dissolvem mais rapidamente,porém existe maior risco de aglomeração;esse efeito pode ser diminuído diluindo-seo alginato na presença de outro pó, comoo açúcar, por exemplo.

A solubilização destes produtos emágua é difícil, se realizada na presençade compostos que competem com as mo-léculas de alginato pela água necessáriapara sua hidratação. Assim, a presençade açúcares, amido ou proteínas na água

reduz a proporção de hidratação, reque-rendo maior tempo de mistura. Os saisde cátion monovalentes (como o NaCI)possuem efeito similar em concentraçõespróximas de 0,5%. O melhor é agregartodas as substâncias após o alginato serhidratado e dissolvido.

A presença de pequenas quantidadesde cátions polivalentes inibe a hidrataçãodos alginatos e proporções elevadas dosmesmos causam sua precipitação. Oalginato sódico resulta da difícil disso-lução em águas rígidas e leite, devido aofato de ambas conterem íons de cálcio;estes devem ser primeiro seqüestradoscom um agente complexante, como ohexametafosfato de sódio ou o ácido etli-lenodiaminotetracético (EDTA).

Em geral, os alginatos são insolúveisem solventes miscíveis com água, taiscomo álcoois e cetonas. As soluções aquo-sas (1%) da maioria dos alginatos tolerama adição de 10% a 20% de tais solventes;contudo, proporções maiores impedemuma correta hidratação das moléculas.

A viscosidade é a principal proprieda-de das soluções de alginato e, junto com asua reatividade frente ao cálcio, gera ascaracterísticas únicas desses compostoscomo espessantes, estabilizantes, gelifi-

cantes, etc.Nas concentrações utilizadas na maio-ria das aplicações, as soluções de alginatopossuem comportamento pseudoplástico;a viscosidade decresce ao aumentar ograu de cizalhamento (por agitação oubombeamento). Esse efeito é reversível,exceto a níveis de cizalhamento muitoelevados, sendo mais marcante nas solu-ções de alginatos de alto peso moleculare nas de alginato sódico que contêm íonsde cálcio. Algumas destas soluções podem

apresentar, inclusive, um comportamentotixotrópico, no qual a viscosidade variacom o tempo a uma velocidade de agitaçãoconstante.

Esta propriedade das soluções dealginatos podem ser muito variáveis eestão relacionadas ao:• Peso molecular: quanto maior o peso

molecular do alginato, mais viscosassão suas soluções. O peso moleculardos compostos de alginatos (grau depolimerização) pode ser controlado

QUADRO 1 - APLICAÇÕES ALIMENTÍCIAS DOS ALGINATOS

PROPRIEDADES APLICAÇÕES

Espessante,estabilizante oupropriedades desuspensão em:

sucos de frutas,molhos, cremes,cerveja.

Propriedadesgelificantes em:

alimentos para

animais, gelatinas,enchimento deazeitonas.

Propriedades decontrole em:

fabricação dequeijos, sorvetes,coberturas defrutas.

O grau de polimerização (GP) de umalginato é a medida de peso molecularmédio de suas moléculas, e correspondeao número de unidades de ácido urônicona cadeia polimérica. A viscosidade das

soluções de alginato se relaciona dire-tamente com o grau de polimerização eo peso molecular, enquanto que a perdade viscosidade das mesmas - produzidanormalmente durante o armazenamento- é a medida da extensão do processo dedepolimerização do alginato.

Comercialmente se produzem algina-tos (principalmente alginato de sódio) debaixa, media e alta viscosidade (soluçõesaquosas de 1%), que apresentam peque-nas diferenças quanto a estabilidade:


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variando as condições de extração efabricação. Geralmente, são disponíveisprodutos com grau de polimerizaçãoentre 100 e 1.000 unidades, que origi-nam viscosidades entre 10 e 1.000 mPa(soluções de 1%).

• Concentração: os alginatos comerciaispodem ser obtidos em diferentes grausde viscosidade - alta, média e baixa - oque pode ser controlado variando asconcentrações empregadas dentro deum intervalo mais ou menos estreito.

• pH: a viscosidade das soluções de al-ginato de sódio é quase independentede pH no intervalo entre 5 e 10, apre-sentando valor ligeiramente maior deneutralidade (pH 6-8), devido a efeitosrepulsivos dos grupos carboxila car-regados negativamente, que mantémentendidas as cadeias de polímeros eincrementam sua capacidade de uniãode moléculas de água. Abaixo de pH4,5, a viscosidade tende a aumentarpela diminuição da solubilidade doácido algínico livre, o qual precipita naforma de gel a um pH de 3 a 3,5.

• Temperatura: As soluções de algina-tos se comportam da mesma formaque outros fluidos na dependência da viscosidade com a temperatura, ou

seja, de acordo com determinado in-tervalo, a viscosidade de tais soluçõesdecresce aproximadamente 2,5% paracada grau de aumento da temperatu-ra. O processo é reversível, podendoa solução voltar a sua viscosidadeinicial por esfriamento. Contudo, se assoluções de alginatos se mantiverem atemperaturas elevadas (50ºC) duranteperíodos prolongados, a viscosidadedecresce irreversivelmente devidoa um processo de despolimerização;

esse comportamento deve ser levadoem conta durante o armazenamentodos produtos obtidos industrialmente.

• Força iônica: a viscosidade das soluçõesde alginato de sódio decresce leve-mente com a adição de sais de cátionsmonovalentes. Como é freqüente comoutros polieletrólitos, o polímero em so-lução tende a contrair-se ao aumentara força iônica da mesma. Esse efeitoé máximo em concentrações salinaspróximas de 0,1 N.

Um efeito oposto é obtido ao agre-gar nas soluções de alginato íons demetais polivalentes, sendo o cálcio par-ticularmente importante; a viscosidadeaumenta ao aumentar a concentraçãodos mesmos, processo que é acom-panhado de mudanças tixotrópicas

CASEÍNA

A caseína pode ser definida comouma proteína micelar precipitada poracidificação do leite desnatado a pH 4,6 ea temperatura de 20°C, sendo classificadacomo fosfoproteína, devido à presençade fósforo. A caseína tem atividadeanfipática por possuir regiões hidrofó-bicas e hidrofílicas. A conformação dasmoléculas expõe consideravelmente osresíduos hidrofóbicos, o que resulta emforte associação entre as caseínas e astorna insolúveis em água.

A caseína possui seqüências fosforila-das através das quais pode interagir comfosfato de cálcio, o que a torna capaz deseqüestrar fosfato de cálcio, formandominúsculos agrupamentos de íons cir-cundados por uma camada de proteína. Além da função nutricional, a caseína éo meio pelo qual grande quantidade decálcio pode passar pelo epitélio mamário

sem provocar problemas de calcificação.Esta função impõe limites à seqüênciaprimária da proteína, influenciando suaconformação em solução e sua organiza-ção com o fosfato de cálcio.

O termo micela tem sido usado paradesignar a mistura complexa de proteínasdispersas do leite na forma de partículascoloidais aproximadamente esféricas.Cerca de 80% a 90% de toda caseínaestá nessa forma. Micelas de caseína sãoagregadas relativamente grandes desta

proteína, possuindo aproximadamente7% de fosfato de cálcio e pequenas quan-tidades de citrato. Uma micela típica temraio de 100 nm e massa de 109 Da, con-tendo aproximadamente 800 núcleos defosfato de cálcio por micela. Cada núcleotem 61 kDa de massa e 2,4 nm de raio. Aprincipal força de formação das micelasem solução aquosa é o efeito hidrofóbico,assim, todos os fatores que promoveminterações hidrofóbicas, como aumentoda temperatura e adição de alguns sais,

facilitam a organização das caséinas emmicelas. A natureza e a estrutura das mi-celas de caseína têm sido extensivamenteestudadas, mas sua exata estruturaainda permanece em debate. A maioriados modelos propostos enquadra-se emuma de três categorias gerais: (1) modelonúcleo-córtex, baseado originalmenteem estudos da solubilidade da caseínaem soluções com Ca2+, (2) modelo dassub-micelas, baseado na influência dotratamento com uréia e oxalato sobrea ruptura das micelas de caseína, e (3)modelo de estrutura interna, baseadonas propriedades de cada componenteisoladamente, causando ou direcionandoa formação da estrutura interna dasmicelas de caseína.

O leite de vaca contém quatro tiposde caseína, αs1, αs2, β e κ -caseína, naproporção 4:1:4:1, as quais são consti-tuídas por 199, 207, 209 e 169 resíduosde aminoácidos, com pesos molecularesde 23, 25, 24 e 19 kDa, respectivamente.

A cadeia polipeptídica da caseínaαs1 está formada por duas regiõeshidrofóbicas separadas por uma zonapolar. Todos os grupos fosfatos, menosum, estão no segmento polar 45-89 e17 resíduos de prolina se distribuem

nos segmentos hidrofóbicos. Portanto,esta proteína pode ser consideradacomo uma cadeia polipeptídica frouxae flexível. A caseína αs1 precipita comníveis de cálcio muito baixos. A caseí-naαs2 possui uma estrutura bipolar comcargas negativas concentradas perto daextremidade N-terminal e positivas naporção C-terminal. É mais sensível àprecipitação pelo Ca2+ que a caseínaαs1.

Aκ -caseína é uma fosfoproteína sensí- vel ao Ca2+, possuindo cinco serinas fos-

foriladas e 35 resíduos de prolina. É umaproteína anfipática com uma região hidro-fílica na porção N-terminal e uma regiãoC-terminal hidrofóbica com carga quasezero. Nos sítios de ligação com o cálcio,os resíduos de serina-fosfato têm carga-2 na ausência de cálcio. Uma caracte-rística daβ-caseína é sua dependência datemperatura, formando grandes políme-ros a 20ºC, mas não a 4ºC. A adsorção deβ-caseína aos núcleos de fosfato de cálciolimita o crescimento desses. A β-caseína


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Estabilizantesligada ao núcleo de fosfato de cálcio atuacomo uma ponte de ligação a outrascaseínas. Por ser mais fosforilada que aκ -caseína, a β-caseína é mais sensível aaltas concentrações de sais de cálcio, em-bora seja menos sensível a precipitaçãocom cálcio do que as caseínas α.

Diferentemente das outras caseínas,a κ -caseína é uma glicoproteína e possuiapenas um grupo fosfoserina, sendo,portanto, estável na presença de íons decálcio e assumindo importante papel naestabilidade da micela de caseína.

O fosfato de cálcio atua como umagente cementante, mas se não houverκ -caseína, a agregação continuará até àformação de um gel ou de um precipitado. A κ -caseína se localiza na superfície damicela, com a zona hidrofóbica da molé-cula ligada à micela, enquanto a porçãohidrofílica forma uma capa de filamentosaltamente hidratados que se projetam nafase aquosa. Os filamentos de κ -caseínasão os responsáveis pela estabilidadeestérica das micelas de caseína. Estudosrecentes demonstraram que o peptídeoN-terminal da κ -caseína apresenta umairregular estrutura helicoidal que podecontribuir para a estabilidade da caseína.

A estabilidade da micela de caseína

depende da presença da κ -caseína na suasuperfície, a qual se constitui na fraçãohidrofílica da caseína, que reage com aágua e impede a agregação das micelas. A estabilidade estérica gerada pela re-lativamente esparsa camada externa deκ -caseína em forma de escova é o fatorestabilizante mais importante.

A hidrólise emzimática daκ -caseína,temperatura, pH, excesso de Ca2+ eadição de etanol estão entre os principaisfatores que afetam a estabilidade coloidal

das micelas de caseína. A hidrólise enzimática da κ -caseínareduz a estabilização estérica das micelas,bem como a repulsão eletrostática inter-micelar, resultando na coagulação do leite.

Em um primeiro estágio, a quimosinacliva a ligação entre os aminoácidos 105(fenilalanina) e 106 (metionina) da cadeiapeptídica da κ -caseína, eliminando suacapacidade estabilizante e gerando comoprodutos uma porção hidrofóbica, para-κ -caseína, e uma hidrofílica chamada

glicomacropeptídeo, ou mais apropria-damente, caseínomacropeptídeo. Nosegundo estágio, as micelas se agregamdevido à perda da repulsão estérica daκ -caseína.

Leites mastíticos apresentam gran-de quantidade de células somáticas.Os lisossomos dessas células contêmenzimas proteolíticas, dentre as quais acatepsina D, que pode produzir para-κ -caseína e caseínomacropeptídeo a partirde κ -caseína e, em altas concentrações,pode coagular o leite.

Microrganismos psicrotróficos, ao semultiplicarem no leite armazenado embaixas temperaturas, produzem enzimasproteolíticas termoestáveis, a maioria dasquais tem ação sobre a κ -caseína, resul-tando na desestabilização das micelas ecoagulação do leite.

A 4ºC ou 5ºC, a interação hidrofóbicafica fraca e parte das caseínas, em espe-cial, a β-caseína inicia a dissociação dasmicelas. A hidratação aumenta, já queas cadeias de β-caseína projetam-se dasuperfície micelar e uma pequena partedo fosfato de cálcio se dissolve. Estastrocas são responsáveis pela ligeira desin-tegração das micelas. A 0ºC a agregaçãomicelar é difícil de acontecer. Em altas

temperaturas a quantidade de fosfatode cálcio associado às micelas aumentae ocorre dissociação da κ -caseína, dimi-nuindo a estabilidade.

Micelas de caseína de maior tamanhosão menos resistentes ao aquecimento doque micelas de menor diâmetro, devidoao menor conteúdo deκ -caseína, o que astorna mais susceptíveis ao Ca2+. O maiorgrau de glicosilação da κ -caseína nasmicelas de maior tamanho em relação àsmicelas menores também favorece a for-

mação do complexoκ -caseína -β-caseína. A acidificação reduz a carga e a hi-dratação das proteínas. As ligações quemantêm as micelas de caseína juntassão mais fracas e escassas a pH 5,2 ou5,3. A pH inferior, com o aumento daatração eletrostática entre as moléculasde caseína, as micelas mantêm-se maisfortementejuntas; a pH superior umaquantidade crescente de fosfato de cálciocoloidal faz o mesmo.

Leite mastítico e do final da lactação

têm três vezes mais probabilidade de serinstáveis do que leites de vacas no inícioou meio da lactação. O fator responsávelpor este efeito é o aumento no pH do leite,devido à maior permeabilidade do epitéliomamário a pequenas partículas e íons.

A adição de etanol a uma soluçãoaquosa diminui a constante dielétricado solvente, favorecendo as interaçõeseletrostáticas.

A adição de etanol ao leite induz várias alterações nas micelas de caseí-na: (1) colapso da região C-terminal proe-minente da κ -caseína, levando à reduçãoda repulsão estérica intermicelar e dopotencial hidrodinâmico das micelas; (2)o pKa dos resíduos de glutamato e aspar-tato é aumentado, enquanto os resíduosalcalinos lisina, arginina e histidina nãosão afetados, o que leva à diminuição dacarga negativa na superfície das micelas;(3) redução na solubilidade do cálcio e dofosfato associado às micelas de caseína.O colapso da camada de κ -caseína, aredução na carga micelar e a precipita-ção do fosfato de cálcio colaboram paraa redução da estabilidade micelar daκ -caseína. Estudos demonstraram queum polimorfismo na expressão do geneda κ -caseína afeta a estabilidade do leite

ao etanol. Leite obtido de vacas que apre-sentam predominância na expressão doalelo B do gene da κ -caseína em relaçãoao alelo A precipitou frente a concentra-ções de etanol significativamente maioresque as requeridas para precipitar leitede vacas com expressão similar para osalelos A e B.

O aumento da força iônica ou a forteligação de íons específicos a gruposcarregados da proteína pode diminuira repulsão eletrostática e favorecer a

auto-associação das proteínas. O excessode Ca2+ é comparável ao salting out,ou seja, quando ocorre excesso de saisdiminui a solubilidade das proteínasem água. O excesso de sais domina ascargas do solvente (água), diminuindo,conseqüentemente, o número de cargasdisponíveis para se ligarem ao soluto(proteína). Desta forma, aumenta ainteração soluto/soluto, ocorrendo àprecipitação das proteínas.

A concentração de citrato afeta o con-


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teúdo de cálcio solúvel e a estabilidadedo leite. O citrato seqüestra o cálcioiônico, reduzindo o cálcio disponível paraunir-se com a caseína e estabilizando asmicelas, evitando sua agregação.

GOMA XANTANA

A goma xantana é um polissacarí-deo sintetizado por uma bactéria fito-patogênica do gênero Xanthomonas,tem extrema importância comercial.Esse polímero tem sido o mais utilizadoem alimentos, no Brasil e no mundo.Foi aprovado pelo FDA (Food andDrug Administration) em 1969, sendoaplicado a inúmeros produtos em di-ferentes segmentos industriais, entreeles, alimentos, fármacos, cosméticos,químico e petroquímico, o que se deveprincipalmente a suas propriedadesreológicas, que permitem a formaçãode soluções viscosas a baixas concen-trações (0,05-1,0%), e estabilidade emampla faixa de pH e temperatura.

O processo de produção da gomaconsiste nas etapas de obtenção dopré-inóculo, inóculo, fermentação, pas-teurização, remoção das células, preci-pitação, separação e secagem da goma.O crescimento dos microorganismos e a

produção da goma xantana são influen-ciados por fatores, tais como o tipo dereator, o modo de operação (bateladaou contínuo), composição do meio, e ascondições da cultura (temperatura, pHe concentração de oxigênio dissolvido).

Devido à grande aplicação da goma xantana e ao seu amplo mercado mun-dial, várias pesquisas vêm sendo feitaspara otimizar a produção através daseleção de novas linhagens, da adequa-ção das condições ótimas de cresci-

mento celular, produção, recuperaçãoe purificação desse polissacarídeo. A goma xantana é um polissaca-

rídeo de elevado interesse industrial,principalmente para as indústrias dealimentos, farmacêuticas e de petróleo.O interesse deve-se às suas proprieda-des físico-químicas, que superam todasas dos outros polissacarídeos dispo-níveis no mercado. Dentre estas pro-priedades destacam-se a sua elevada viscosidade em baixas concentrações,

bem como sua estabilidade em amplafaixa de temperatura e de pH, mesmona presença de sais.

A goma xantana é altamente estávelem ampla faixa de pH, sendo afetadaapenas com valores de pH >11 e < 2,5.Essa estabilidade depende da concen-tração: quanto maior a concentração,maior a estabilidade da solução.

A goma xantana é também estávelem ampla faixa de temperatura (10ºC a90ºC) e a viscosidade é pouco afetada napresença de sais. Após a esterilização(120ºC/30 min) de produtos alimentí-cios contendo diferentes gomas, ape-nas 10% da viscosidade é perdida emprodutos que contêm a goma xantana,redução inferior a observada nos pro-dutos que contêm outros hidrocolóides,como a goma guar, alginato e carboxi-metilcelulose.

Uma importante propriedade dasolução de goma xantana é a interaçãocom galactomananas, tais como gomaslocusta e guar. A adição de algumadessas galactomananas numa soluçãode goma xantana a temperatura am-biente causa sinergismo, aumentandoa viscosidade.

A goma xantana tem sido usada

em uma extensa variedade de ali-mentos, por apresentar importantespropriedades, como: espessante desoluções aquosas, agente dispersante,estabilizadora de emulsões e suspen-sões, estabilizadora da temperaturado meio, propriedades reológicas epseudoplásticas e compatibilidadecom ingredientes alimentícios. Quandoutilizada em baixas concentrações, geraestabilidade na estocagem, capacidadede resistência à água e apelo estético.

A goma xantana foi liberada pelaFDA ( Food and Drug Administration)em 1969, permitindo o uso da goma xantana na produção de alimentos FDA.

O Comitê de Peritos das Organiza-ções das Nações Unidas para Alimenta-ção e Agricultura/Organização Mundialda Saúde (FAO/WHO, 1990) declaroua aceitabilidade de ingestão diária dagoma xantana (ADI). Além disso, mui-tos outros países têm aprovado a goma xantana para diversos usos alimentares.

A goma xantana é bastante utiliza-da como estabilizante para alimentos,como cremes, sucos artificiais, molhospara saladas, carne, frango ou peixe,assim como para xaropes e coberturaspara sorvetes e sobremesas. Aindaapresenta compatibilidade com a maio-ria dos colóides usados em alimentos,incluindo o amido, fato que a torna idealpara a preparação de pães e outrosprodutos para panificação.

Um estudo realizado sobre o papeldos hidrocolóides na cremosidade deemulsões óleo em água mostra que apresença de goma xantana em concen-trações muito baixas (< 0,075%) aumen-ta a cremosidade desse tipo de emulsão.

A goma xantana é usada na agri-cultura em suspensões, como agenteestabilizante para herbicidas, pestici-das, fertilizantes e fungicidas.

A alta viscosidade das soluções e asolubilidade em água do biopolímerotêm assegurado importantes aplicaçõespara a goma xantana na indústria depetróleo, onde é habitualmente usadaem processo de perfurações para recu-peração de óleo.

A go ma xantana é, assim comomuitas gomas (exceto o amido), não

digerível em humanos, e serve parabaixar o conteúdo calórico de alimentose melhorar sua passagem através dotrato gastrintestinal. O valor calóricoda goma xantana é aproximadamente0,6 kcal/g.

GOMA GUAR

A goma guar é retirada do endos-perma do feijão do tipo guar: Cya-mopsis. Sua principal propriedade é acapacidade de se hidratar rapidamente

em água fria e atingir alta viscosidade.É usada como espessante de sopas,alimentos pobres em calorias e paraaumentar o poder geleificante de ou-tros espessantes.

É cultivado nos Estados Unidos, naÍndia e no Paquistão. O resíduo de suasemente , depois de extraída a goma,é bastante valioso para a utilização emrações animais.

Além dessas vantagens, a gomaguar é de baixo custo além de ser um


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Estabilizantes

bom espessante e estabilizante. Suaformação é constituída por moléculasde manose e galactose na proporção de2:1. Se dissolve em água fria e geleificaquando em contato com borato.

A goma pode ser empregada embebidas como estabilizantes, ou ainda,em sorvetes, pudins e coberturas parasaladas, como espessante.

GOMA JATAÍ A goma jataí é proveniente do feijão

de alfarroba, característico da região doMediterrâneo.

É formada por manoses e galactosesna proporção de 4:1. Sua aplicação tem afinalidade de melhorar a textura de certosalimentos como bolos e biscoitos, espes-sar coberturas para saladas, melhorarcaracterísticas de congelamento e fusãode sorvetes, na palatabilidade dos géis

de carragena e para diminuir a dureza ea temperatura de fusão do gel.

CARBOXIMETILCELULOSE SÓDICA

A CMC surge a partir de celulose emonocloroacetato de sódio. Além de seraquassolúvel, suas soluções apresentam viscosidade em elevadas faixas de valor

do pH. Funcionam em grande escala,como estabilizantes em sorvetes propor-cionando boa textura e corpo com boaspropriedades de fusão. Em alimentosdietéticos são empregados como “agentesde corpo”.

OS ESTABILIZANTESE A LEGISLAÇÃO

Segundo a legislação brasileira, por-taria Nº 540, de 27 de outubro de 1997,do Ministério da Saúde, estabilizante é a

QUADRO 2 - ESTABILIZANTES PERMITIDOSSEGUNDO AS BFP

NúmeroINS ADITIVO FUNÇÃO/NOME ESTABILIZANTES

- Caseinato de sódio

- Gelatina

170(i) Carbonato de cálcio

263 Acetato de cálcio322 Lecitinas

331(i) Citrato monossódico

331(ii) Citrato dissódico

331(iii) Citrato de sódio, citrato tri-sódico

332(ii) Citrato de potássio, citrato tri-potássico

333 Citrato de cálcio, citrato tri-cálcico

400 Ácido algínico

401 Alginato de sódio

402 Alginato de potássio

403 Alginato de amônio

404 Alginato de cálcio

406 Agar

407 Carragena (inclui os sais de sódio, amônio,potássio e Furcelarana)

410 Goma jataí, alfarroba

412 Goma guar

413 Goma adragante

414 Goma arábica, goma acácia

415 Goma xantana

416 Goma caraia

418 Goma gelana421 Manitol

substância que torna possível a manuten-ção de uma dispersão uniforme de duasou mais substâncias imiscíveis em umalimento. Pode-se dizer que o estabilizan-te favorece e mantém as característicasfísicas das emulsões suspensões.

Os estabilizantes, como todos os adi-tivos, devem ser declarados, formandoparte da lista de ingredientes de cada

produto. Nessa declaração deve constar,entre outras informações, a função princi-pal ou fundamental do aditivo no alimentoe seu nome completo, ou seu número deregistro local.

Os aditivos autorizados como BPFencontram-se no “Regulamento técnicosobre aditivos utilizados segundo as boaspráticas de fabricação e suas funções”contido na Resolução nº 386 - ANVS/ MS, de 5 de agosto de 1999, conformeapresentado no Quadro 2.

QUADRO 2 - ESTABILIZANTES PERMITIDOSSEGUNDO AS BFP

NúmeroINS ADITIVO FUNÇÃO/NOME ESTABILIZANTES

[425] Goma Konjac

440 Pectina, pectina amidada

460(i) Celulose microcristalina

461 Metilcelulose463 Hidroxipropilcelulose

465 Metiletilcelulose

466 Carboximetilcelulose sódica

470 Sais de ácidos graxos (de Ca, Na, K e NH4)

471 Mono e diglicerídios de ácidos graxos, ésteres demono e diglicerídios com ácidos graxos.

472aÉsteres de ácido acético e ácidos graxos com

glicerol, ésteres de ácido acético e mono ediglicerídios

472bÉsteres de ácido lático e ácidos graxos com

glicerol, ésteres de ácido lático e mono e

diglicerídios

472cÉsteres de ácido cítrico e ácidos graxos com

glicerol, ésteres de ácido cítrico e mono ediglicerídios

472dÉsteres de ácido tartárico e ácidos graxos com

glicerol, ésteres de ácido tartárico e mono ediglicerídios.

472f Ésteres de ácidos tartárico, acético e ácidosgraxos com glicerol

500(ii) Bicarbonato de sódio, carbonato ácido de sódio

501(i) Carbonato de potássio

509 Cloreto de cálcio

965 Maltitol e xarope de maltitol1200 Polidextrose

QUADRO 2 - ESTABILIZANTES PERMITIDOS SEGUNDO AS BPF