A rancificação da gordura láctea é reconhecidamente um dos principais fatores que limitam a vida útil dos produtos derivados do leite que contém gordura, embora seja desejada em alguns tipos de queijos. Fatores que colaboram com as reações lipolíticas e oxidativas estão presentes no leite, bem como existem também moléculas e procedimentos capazes de evitar que o ranço indesejável aconteça. Para manipular esses fatores é preciso conhecê-los para poder utilizá-los a favor da tecnologia, para que produtos com as características desejadas sejam obtidos.
A rancidez é dividida em hidrolítica e oxidativa, com base no mecanismo químico ou bioquímico que a determina. A rancidez hidrolítica está associada com a reação de lipólise, processo de quebra dos triacilgliceróis que compõem a gordura, e que ocorre na ligação éster entre ácidos graxos e glicerol por lipases ou pela combinação de calor e umidade, que tem como resultado a liberação de ácidos graxos. A rancidez oxidativa se dá pela oxidação de lipídios, que consiste em uma série de reações químicas envolvendo ácidos graxos insaturados e oxigênio. A oxidação é uma das principais causas de deterioração em alimentos, pois altera a qualidade sensorial, valor nutricional, funcionalidade e toxidez do produto. A reação começa nos lipídios e acaba envolvendo outros componentes, como proteínas, vitaminas e pigmentos.
Alguns fatores químicos e tecnológicos interferem nas reações oxidativas dos lipídios, atuando não somente no leite, mas também em seus derivados. O processamento pode afetar muito o desenvolvimento de sabores oxidados e para assegurar uma boa qualidade de conservação é importante otimizar as condições de processamento.
A estabilidade oxidativa do leite é resultado de um delicado balanço entre processos pró-oxidantes e antioxidantes, influenciados por fatores como nível de insaturação de ácidos graxos, conteúdo de íons metálicos de transição e de antioxidantes como tocoferóis e carotenóides. Entretanto, fatores como processamento, embalagem e condições de estocagem também afetam a vida de prateleira do leite pasteurizado e derivados, já que os mecanismos principais de deterioração da qualidade desses produtos são a oxidação química pela entrada de oxigênio e foto-oxidação.
Na desidratação de alimentos ocorrem três eventos: as moléculas que compõem o alimento são aproximadas, o que aumenta probabilidade de interação; há formação de micro capilares com a saída de água que facilita entrada de oxigênio atmosférico; aumenta a sensibilidade química dos componentes do alimento devido à remoção de água de hidratação protetora dos sítios reativos das moléculas nos alimentos. Dessa forma, mínima oxidação ocorre na atividade de água (Aw), aproximadamente 0,3. Porém, em valores menores e maiores do que 0,3, a oxidação de lipídios ocorre com maior intensidade.
Embora os tratamentos térmicos possam melhorar a capacidade antioxidante do produto, dão lugar a diversas reações químicas, como a reação de Maillard, hidrólises e degradação de proteínas, que afetam as propriedades nutricionais e organolépticas do produto. Esse efeito pode ser atribuído à desnaturação proteica que expõe grupos tiol, que agem como doadores de átomo de hidrogênio e inativam compostos sensíveis à oxidação.
A velocidade da oxidação lipídica é aumentada ao diminuir o pH, sendo o pH ideal da reação de oxidação em aproximadamente 3,8. Já o ranço hidrolítico, que depende da ação da lipase, tem o pH ideal de aproximadamente 9,0.
O tipo de embalagem usada em leite e derivados pode afetar substancialmente a qualidade do leite e seus derivados por controlar diretamente a quantidade de oxigênio e de luz disponível para interagir com o produto, bem como por prover perfeita selagem com o objetivo de evitar contaminação pós-pasteurização por microrganismos.
A embalagem pode diretamente prevenir o desenvolvimento de off-flavour, alteração de textura, redução do valor nutritivo e descoloração induzido pela luz por proteger o produto, tanto de oxigênio quanto da luz.
A rancificação oxidativa de produtos com alto teor de gordura quando expostos a luz e oxigênio leva a descoloração e alteração de textura. Embalagens ativas, com a presença de antioxidantes, como tocoferóis, ou com baixa permeabilidade ao oxigênio e transmissão de luz, além do uso do vácuo ou gás inerte, são estratégias usadas com o objetivo de diminuir a deterioração por rancificação em alimentos, inclusive em lácteos.
