O que a nanotecnologia pode nos revelar sobre a textura dos queijos?
O queijo é um alimento consumido globalmente e muito versátil, encontrado não apenas em culinárias rebuscadas mas também nas refeições do cotidiano. Poucos alimentos carregam tanta identidade cultural quanto o queijo. Mussarela, brie, parmesão, coalho, requeijão: cada queijo possui modo de preparo, textura e sabores que dependem da história, tradição e região em que é produzido. No entanto, antes de chegar à mesa de cada família, existem inúmeros processos quase invisíveis ao consumidor que aconteceram dentro do leite para que ele se transformasse nesse alimento tão valorizado.
Quando pensamos em queijo, lembramos do processo simples de produção: desde o leite sendo aquecido, misturado ao agente coagulante, descansando e todo o processo seguinte, sendo responsável pela forma, sabor e estabilidade do queijo. Porém, por trás de todo esse processo, há uma organização nanométrica que explica as propriedades que diferenciam cada um dos tipos de queijos, como a sua firmeza, elasticidade, umidade ou cristalização. É nesse aspecto que a nanotecnologia entra para a discussão. Bauland e colaboradores (2022), pesquisadores vinculados a institutos franceses, investigaram como estruturas nanométricas presentes no leite influenciam as propriedades do gel formado durante a coagulação enzimática, uma das etapas centrais envolvidas na fabricação de queijos. No artigo publicado na revista Food Hydrocolloids, os autores analisaram como a distribuição de íons dentro das micelas de caseína interfere na textura e no comportamento físico deste gel de leite.
As micelas de caseína podem ser entendidas como pequenas estruturas coloidais formadas por proteínas e minerais do leite. Elas têm cerca de 150 nm de diâmetro e, dentro delas, existem proteínas, cálcio, magnésio e fosfato organizados em uma estrutura que participa diretamente da estabilidade do leite e da formação da coalhada. Durante a produção de muitos queijos, uma enzima é adicionada ao leite modificando a superfície das micelas de caseína. Essa mudança faz com que elas percam parte de sua estabilidade e comecem a se aproximar umas das outras, formando uma rede. Essa rede é o gel de leite, que depois dará origem à coalhada.
O que os pesquisadores quiseram entender durante os experimentos foi: por que pequenas mudanças na composição mineral dessas micelas alteram tanto o comportamento do gel? Para responder a essa pergunta, eles prepararam diferentes amostras de leite e modificaram suas condições químicas com a adição de sais e ácido, como cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, fosfato de sódio, citrato de sódio e ácido clorídrico. Com isso, conseguiram alterar a forma como cálcio e magnésio estavam distribuídos dentro das micelas de caseína. Esses íons aparecem principalmente de duas formas. Parte deles fica diretamente ligada às proteínas da caseína. Outra parte se organiza como fosfato de cálcio micelar, também chamado de MCP, uma forma mineral associada a pequenos “nanoclusters” dentro da micela.
O estudo mostrou que, quando havia mais cálcio e magnésio diretamente ligados à caseína, o gel apresentava maiores valores de G′ e G″, parâmetros usados para medir propriedades reológicas (um ramo da física experimental que estuda o fluxo e a deformação dos materiais); esses valores ajudam a entender quanto o gel se comporta como um material mais firme, estruturado e resistente à deformação. Já o aumento do fosfato de cálcio micelar esteve relacionado à diminuição do tanδ, outro parâmetro reológico que indica a relação entre o comportamento mais viscoso e mais elástico de um material. Quando ele diminui, isso sugere que o gel apresenta uma contribuição mais elástica. A Figura 1 ilustra um dos experimentos visuais realizados pelos pesquisadores para analisar a superfície da rede de coagulação.
Figura 1: Microscopia eletrônica de varredura do gel de leite em diferentes condições.
*Microscopia do gel de leite após a adição do coagulante. As imagens superiores mostram a rede proteica formada durante a coagulação, enquanto as inferiores aproximam essa estrutura em escala nanométrica. O gel acidificado apresenta poros maiores e maior fusão entre partículas; já o gel controle e o enriquecido com cálcio mantém uma rede mais fina. Essas diferenças ajudam a explicar como pequenas alterações minerais no leite podem influenciar a textura final do queijo. Fonte: figura adaptada de Bauland et al. (2022).
A nanotecnologia, nesse caso, não entra como um aditivo de uma nanopartícula artificial ao alimento. Ela aparece como uma forma de olhar para o leite em um nível microscópicos, compreendendo como estruturas naturalmente nanométricas participam de um processo que faz parte da alimentação humana há séculos. Esse é um ponto importante: a nanotecnologia não está somente em materiais futuristas, sensores ou medicamentos de alta complexidade. Ela também pode ajudar a explicar fenômenos que estão presentes na nossa rotina, como a textura de um queijo. Ao investigar a organização das micelas de caseína e de seus nanoclusters minerais, os cientistas conseguem compreender melhor como pequenas mudanças no leite podem gerar diferenças perceptíveis no produto final, contribuindo para as inovações na produção industrial de alimentos dentro de áreas como controle de qualidade, estudos de estabilidade e shelf life. Esse tipo de estudo pode contribuir para a indústria de laticínios ao ajudar a prever e controlar melhor a textura dos géis usados na fabricação de queijos. Isso é especialmente relevante porque a coagulação do leite é uma etapa sensível: pequenas variações de pH, teor de cálcio, temperatura ou composição mineral podem alterar a firmeza da coalhada, a retenção de água e a estrutura do queijo.
Se interessou sobre o assunto e gostaria de saber mais? Acesse o artigo original: BAULAND, Julien et al. Rheological properties of enzymatic milk gel: Effect of ion partitioning in casein micelles. Food Hydrocolloids, v. 130, 107739, 2022. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2022.107739.
