O soro de leite é a porção líquida do leite de cor amarelo-esverdeada, obtido após a separação da coalhada, durante a coagulação do leite por meio de enzimas proteolíticas ou ácidos.

Foi considerado um dos principais resíduos lácteos por décadas, devido aos problemas de descarte relacionados à sua alta demanda de oxigênio biológico e alta matéria orgânica. No entanto, hoje em dia, as proteínas do soro de leite são reconhecidas como uma fonte potencial de nutrientes. Devido a sua alta composição nutricional, é usado em diversas aplicações comerciais de produtos alimentícios e está significativamente associado à indústria de laticínios.

Geralmente, o soro líquido fresco da fabricação de queijo é composto por 94,2% de água e 50% dos sólidos totais, dos quais 0,8% são proteínas do soro, 0,5% são minerais, 0,1% é gordura e 4,3% é lactose, que é o principal constituinte. No entanto, a composição e as características do soro de leite podem variar com o tipo de gado, a dieta do animal, o leite do qual é produzido, as técnicas de processamento utilizadas e outros fatores ambientais.

As proteínas do soro de leite são uma forma de proteínas globulares, contendo um número considerável de padrões de hélice com aminoácidos hidrofílicos e hidrofóbicos uniformemente distribuídos, bem como ácidos e básicos ao longo de sua cadeia polipeptídica. Os seus principais constituintes incluem α-lactalbumina (α-LA), β-lactoglobulina (β-LG), albumina sérica bovina (BSA), imunoglobulinas (IG), lactoferrina bovina (BLF), lactoperoxidase bovina (LP) e pequenas quantidades de glicomacropeptídeo (GMP). No entanto, a composição da proteína do soro de leite varia com base no tipo de soro de leite, ou seja, soro de leite doce ou soro de leite ácido; o tipo de leite, isto é, bovino, ovino ou caprino; o tipo de alimentação do gado; estágio de lactação; e o tipo de processamento. O soro de leite de natureza ácida apresenta pH de aproximadamente 5.1 e é geralmente produzido por acidificação direta, enquanto o soro de leite doce apresenta pH em torno de 5,6 e é produzido por coagulação do coalho, particularmente durante o processo de fabricação do queijo.

Com a crescente popularidade da alimentação saudável, há uma demanda mundial por produtos alimentícios formulados com alto teor de proteína. A ingestão diária média de proteína para uma pessoa sedentária deve ser de 0,8g por kg de peso corporal por dia. Esta quantidade de proteína é necessária para manter um equilíbrio positivo de nitrogênio e uma função metabólica saudável no organismo. Existem várias formas de proteínas suplementares disponíveis, como ovo, soja, soro de leite e caseína. Entre elas, o soro de leite contém a concentração máxima de aminoácidos que estão prontamente disponíveis e são fáceis de digerir, tornando-o efetivamente incorporado nas células do organismo.

Além disso, as proteínas do soro de leite são reconhecidas como ingredientes saudáveis devido as várias vantagens associadas à sua ingestão regular, incluindo controle do apetite, recuperação de exercícios e promoção da saciedade.

Nos últimos anos, várias aplicações de filtração por membrana possibilitaram o uso de diferentes componentes de proteína do soro de leite como aditivos alimentícios. Usando membranas seletivas, após o leite ser coagulado, a proteína do soro de leite é extraída em duas formas principais: concentrado de proteína do soro (WPC), com aproximadamente 34% a 89% de proteína; e isolado de proteína do soro de leite (WPI), com pelo menos 90% de proteína.

A passagem das proteínas do soro por vários processamentos leva à formação de produtos do soro com perfis proteicos, minerais, lipídios e açúcares qualitativos e quantitativos diferentes. A aplicação de membranas seletivas para fracionar proteínas do soro de leite inclui ultrafiltração (UF) para concentrar proteínas, ou o uso do método de diafiltração (DF) para excluir os compostos moleculares, como minerais, lactose e outros componentes de baixo peso. Isso leva à produção de concentrados de proteína de soro de leite (WPC). É a forma mais concentrada de suplemento proteico, que possui alto teor calórico e contém todos os macro e micronutrientes derivados do processo de fabricação. No entanto, com base na concentração de proteína, pode ser de vários tipos, como o WPC de proteína de 35%, 50%, 65% e 80% (p/p). Quando a maioria dos componentes são removidos, ou seja, o soro de leite passa por uma etapa de purificação adicional para eliminar ou minimizar os carboidratos e gorduras estranhos para obter um limite de proteína de 90% (p/p), é referido como isolado de proteína de soro de leite (WPI). Apesar de ser uma proteína de alta qualidade, a desvantagem de uma forma isolada de proteína do soro de leite é que a purificação leva à eliminação de alguns dos micronutrientes e frações proteicas importantes, como lactoferrinas, β-lactoglobulinas e imunoglobulinas.

Os concentrados e isolados são compostos por grandes estruturas proteicas intactas, portanto, durante a digestão, as enzimas do trato digestivo quebram essas proteínas, visando as ligações de aminoácidos, para gerar peptídeos menores com sequências de aminoácidos. Para facilitar esse processo e tornar a absorção da proteína mais rápida, os fabricantes pré-digerem a proteína para produzir hidrolisados de proteína.

Quando concentrados ou isolados de proteína do soro de leite são tratados com ácidos, enzimas ou calor, a forma intacta da proteína se divide em peptídeos e aminoácidos, levando a formação de hidrolisados de proteína do soro (WPH). Essas formas pré-digeridas da proteína do soro de leite são efetivamente absorvidas no intestino, e os hidrolisados que são produzidos por meio da hidrólise enzimática usando a enzima protease, contêm a composição de aminoácidos idêntica a do concentrado e isolado; assim, na ingestão, podem aumentar rapidamente a concentração de aminoácidos no plasma em comparação com as formas intactas de proteína.

A composição final do hidrolisado depende do tipo de processo implícito para quebrar as proteínas, do tipo de enzimas usadas, das condições de reação ou hidrólise aplicadas e do número de ligações de aminoácidos que são direcionadas e quebradas. Portanto, o grau de hidrólise é medido para determinar a liberação dos aminoácidos. Quanto maior o grau de hidrólise, menores são os aminoácidos por peptídeo, resultando na geração de peptídeos mais amargos. No entanto, todas essas formas de proteínas são enriquecidas com diversos benefícios e utilizadas como aditivos alimentícios para exibir propriedades biológicas.

As proteínas do soro de leite e seus derivados variam em sua composição e, portanto, possuem propriedades funcionais diferentes. Como resultado, são usados em diferentes aplicações alimentícias.

Em aplicações alimentícias, as proteínas do soro de leite e seus derivados estão ganhando atenção devido aos seus imensos benefícios e suas diversas funcionalidades, incluindo gelificação, formação de espuma, emulsificação, solubilidade e propriedades térmicas.

A adição de proteínas do soro de leite é conhecida por melhorar a qualidade sensorial dos alimentos e realçar a textura. Quando adicionadas em alimentos como iogurte, produtos de panificação, barras energéticas, massas e bebidas, influenciam a qualidade geral e a nutrição dos alimentos.

Em confeitaria e panificação, o soro de leite e seus derivados melhoram o sabor, o aroma, a cor, a textura e, em alguns casos, também a vida útil dos produtos. O uso de soro de leite desmineralizado é preferido, devido a seu sabor suave, que é necessário para a maioria das aplicações em laticínios e produtos alimentícios.

O fracionamento do soro de leite usando processos de membrana, resulta em concentrados enriquecidos com proteína do soro de leite, que são ingredientes funcionais bem conhecidos em produtos de panificação, carne e peixes. Particularmente, a sensibilidade ao calor das proteínas do soro de leite é um atributo funcional importante, que contribui para a estrutura de muitos produtos alimentícios durante os tratamentos térmicos. O soro delactosado desmineralizado é frequentemente chamado de “equivalente ao leite desnatado”, pois a sua composição se assemelha muito com a do leite desnatado, sendo um ingrediente importante na fórmula infantil.

O soro de leite e seus derivados podem ser aplicados em uma ampla gama de produtos lácteos, como sorvetes, iogurtes e achocolatados, bem como em produtos de confeitaria, doces, chocolates, pães, biscoitos e bolos, ou ainda, em produtos cárneos e peixes e em sopas e molhos.

Atualmente, são inúmeros os usos potenciais dos componentes do soro de leite como ingredientes funcionais ou como suplementos nutricionais em produtos alimentícios.