As proteínas lácteas dividem-se em várias classes de cadeias polipeptídicas, tendo como um de seus grupos o das caseínas, que representam cerca de 75% a 85% das proteínas lácteas. Quase todas as caseínas se encontram associadas a cálcio e fósforo, em micelas de 20μm a 300μm de diâmetro e que refletem a luz, originando a coloração branca característica do leite.
A caseína existe no leite em grupos complexos de moléculas chamadas de micelas, que consistem em moléculas de caseína, cálcio, fosfato inorgânico e íons citrato, com peso molecular típico de várias centenas de milhões de Daltons.
Em termos físico-químicos, as micelas de caseína existem no leite como uma dispersão coloidal muito estável. Como uma proteína, a caseína é composta por centenas de aminoácidos individuais, cada um dos quais pode ter uma carga positiva ou negativa, dependendo do pH do sistema do leite. Em algum valor de pH, todas as cargas positivas e todas as cargas negativas na caseína permanecem em equilíbrio, ou seja, a carga líquida na proteína é zero; este valor de pH é conhecido como ponto isoelétrico (IEP), que é 4,6 para a caseína. O IEP é o pH em que a proteína é menos solúvel. O leite tem um valor de pH de cerca de 6,6, no qual as micelas de caseína têm uma carga líquida negativa e são bastante estáveis.
A caseína é uma fonte muito rica em aminoácidos essenciais, com a única exceção possível da cisteína. É um complexo fosforilado e glicosilado, constituído por três cadeias polipeptídicas diferentes (αs1, αs2 e ß) mantidas juntas por interações não covalentes. As frações da caseína são organizadas em agregados micelares que também contêm cátions bivalentes (cálcio e pequenas quantidades de magnésio), variando de 20nm a 300nm de diâmetro. Essa estrutura permite a dispersão altamente estável de frações hidrofóbicas em um estado coloidal pela ação de ligações hidrofílicas.
A caseína contém 0,7% a 0,9% de fósforo, covalentemente ligada à proteína por uma ligação de éster de serina; consequentemente, a caseína é conhecida como uma fosfoproteína. Todos os aminoácidos essenciais estão presentes na caseína em altas proporções. Assim, a caseína é considerada uma proteína altamente nutritiva.
A caseína pode ser processada para ser transformada posteriormente em caseinato, uma vez que não são solúveis. A diferença entre caseína e caseinato é que a caseína é, bioquimicamente, uma substância proteica presente no reino animal e vegetal encontrada no leite ou nas sementes de plantas leguminosas, enquanto o caseinato é um dos vários sais derivados da caseína através da coagulação da proteína do leite. Ambos são comumente utilizados na formulação de produtos cárneos, lácteos, de panificação, chocolates e confeitos, coberturas comestíveis, bebidas lácteas e achocolatados, salgadinhos e snacks, filmes comestíveis e impermeabilizantes.
Comercialmente, a caseína pode ser encontrada em dois tipos principais: comestíveis e industriais. A caseína comestível é amplamente utilizada na medicina e na alimentação, tanto pelo valor nutricional quanto como aglutinante. A caseína industrial é usada em tintas, cosméticos e muitos tipos de adesivos.
As caseínas são amplamente utilizados na indústria alimentícia, onde fornecem benefícios funcionais de formação de estrutura, emulsificação, aglutinação de água, formação de espuma, viscosidade e estabilidade térmica. Podem ser adicionados em cereais matinais, biscoitos ao leite, pães e biscoitos enriquecidos com proteínas, bem como em bolos prontos e cookies congelados, como emulsificante e melhorador de textura. O tipo de caseínas/caseinatos utilizado deve ser cuidadosamente selecionado para ser compatível com a aplicação específica.
Caseínas, gordura vegetal, sais e água são utilizados na fabricação de substitutos de queijos, o que resulta em significativas reduções de custos comparado à utilização de queijos naturais em produtos tais como pizzas, lasanhas, hamburguers, molhos de “queijo”, etc. As propriedades funcionais da caseína nessas aplicações são muito importantes e incluem melhoria da textura, derretimento, retenção de água, etc.
As caseínas são muito utilizadas por suas propriedades de agitação e espumante ou como estabilizantes em bebidas achocolatadas, drinques efervescentes e outros. Também têm sido utilizadas como agentes de acabamento, para diminuir a cor e adstringência, e como auxiliar de clarificação nos setores vinícola e cervejeiro.
Os hidrolisados de caseína podem substituir a albumina do ovo como agente espumante, marshmallow e nougat, conferindo estabilidade, inclusive em altas temperaturas, bem como um bom aroma e propriedades de escurecimento.
Em produtos cárneos, as caseínas contribuem na emulsificação das gorduras, atuam como agente de ligação de água e propiciam melhor consistência.
As caseínas possuem excelente valor nutricional e inúmeras propriedades funcionais, atraindo cada vez mais o interesse das indústrias para o desenvolvimento de produtos nutritivos e saudáveis.
Márcia Fani
Editora
