O leite é rico em macronutrientes, como proteínas, gorduras e carboidratos, mas também é uma importante fonte de micronutrientes, como vitaminas e sais minerais. O leite é reconhecido como a principal fonte de cálcio na alimentação humana. De acordo com a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), deve-se consumir três porções de lácteos por dia para suprir as necessidades diárias de cálcio (1.000mg).

O conteúdo mineral do leite e de seus derivados não é constante, podendo ser influenciado por fatores como espécie, estágio de lactação, estado nutricional do animal, fatores ambientais e genéticos e variações sazonais. Os sais do leite podem ser encontrados na forma de íons em solução ou como espécies coloidais complexadas com as caseínas.

É importante ressaltar que derivados do leite com altas concentrações de caseínas também são concentrados em sais minerais, sendo estes produtos fontes relevantes de sais na dieta humana.

No organismo, os minerais são encontrados em todos os tecidos e fluidos corporais como sais, íons inorgânicos ou como constituinte de moléculas orgânicas. Além disso, são responsáveis por desempenhar papel fundamental em diversas atividades vitais, como funcionamento e manutenção das membranas celulares, ativação de enzimas e secreção hormonal.

Os minerais presentes no leite (0,8% - 0,9% m/m) apresentam alta biodisponibilidade, isto é, grande parte dos sais presentes no leite e derivados estão disponíveis para as funções biológicas do organismo humano. Por exemplo, no leite, o sódio, potássio, iodo, cloro e molibdênio são totalmente absorvidos pelo organismo.

Por outro lado, o cálcio, magnésio, ferro, zinco, cobre, selênio e fósforo são absorvidos de forma parcial pelo intestino, variando de 5% a 70%. Nesse sentido, normalmente o principal interesse no consumo de leite e derivados está relacionado com a sua riqueza em cálcio, no entanto, o leite também pode ser considerado boa fonte de outros minerais essenciais para o organismo.

Diante da funcionalidade dos minerais no corpo humano, a deficiência destes elementos pode acarretar diversas doenças, como a osteoporose (deficiência de cálcio), anemia (deficiência de ferro), cardiomiopatias (deficiência de selênio), entre outras. Essas doenças são decorrentes de problemas nutricionais provenientes da alimentação inadequada ou por alterações renais, diarreia e transpiração excessiva.

Além da importância para a manutenção da saúde, os sais minerais do leite também são fundamentais para a qualidade tecnológica de diversos produtos, pois são responsáveis pela formação e estabilidade das micelas de caseína, tamponamento ácido-base e várias propriedades coligativas da água presente no leite.

Além disso, esses sais têm uma influência poderosa na estabilidade da proteína durante o processamento (por exemplo, na coagulação pelo uso do coalho e estabilidade ao calor e ao álcool), na textura de géis de proteínas do leite, na formação de espumas e na estabilidade de emulsões.

As caseínas, que constituem aproximadamente 80% das proteínas do leite bovino, se dividem em quatro tipos principais: alfa s1-, alfa s2-, beta e kappa -caseínas Estas frações de caseína, juntamente com nanoclusters de fosfato de cálcio coloidal e água, formam nanoagregados supramoleculares, chamados micelas de caseína (MCs).

Nas MCs, os nanoclusters de fosfato de cálcio são os responsáveis pela manutenção da estrutura micelar, servindo como pontos de ligação entre as regiões fosforiladas das caseínas e permitindo a interação das frações de caseínas entre si por meio de interações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e forças de Van der Waals.

Quando alterações ocorrem no sistema, como adição de enzimas, acidificação, aquecimento, dentre outros, o equilíbrio salino muda, levando a modificações na estrutura da MC e, consequentemente, no leite. Por exemplo, após sofrer a ação do coalho, as MCs agregam-se apenas na presença de Ca²⁺ e a gelificação ocorre apenas se houver fosfato de cálcio coloidal suficiente presente.

Assim, os minerais do leite são essenciais para a produção de queijos e, frequentemente, CaCl₂ (0,02%, m/v) é adicionado ao leite pasteurizado para auxiliar na padronização do processo de coagulação do leite na produção de queijos.

A adição de Ca²⁺ reduz o tempo gasto para a formação do coágulo após a adição de coalho e aumenta a firmeza dos géis, principalmente pela neutralização dos grupos carregados negativamente na superfície da MC e, possivelmente, pela formação de pontes de Ca entre as MCs.

Entretanto, géis de caseína formados a partir da acidificação do leite (fermentação), como no caso da fabricação de iogurtes, não precisam da presença de fosfato de cálcio coloidal, podendo inclusive ser feitos com caseinato de cálcio. Isto ocorre porque o fosfato de cálcio coloidal é solúvel em pH 5.

Os sais têm um papel importante no tipo e nas propriedades dos géis de proteína do soro do leite formados como resultado do tratamento térmico. A adição de CaCl₂ em amostras de concentrado de proteínas do soro do leite ou de isolado de proteínas de soro de leite resulta em um aumento na força do gel obtido após o aquecimento.

No entanto, em excesso (> 20 mM), a firmeza desse gel pode diminuir, pois o excesso de Ca²⁺ causa rápida agregação de proteínas, devido à diminuição da estabilidade da proteína, o que limita o seu desenvolvimento e a formação da rede tridimensional proteica (gel).

Caseínas, em especial os caseinatos, podem ser utilizadas como emulsificantes. O estado de agregação da caseína influencia grandemente a sua atividade superficial, sendo que o caseinato de sódio (não micelar) apresenta maior atividade superficial que o caseinato de cálcio (micelar). Emulsões preparadas com alfa s- ou beta-caseína são sensíveis à precipitação por Ca²⁺, mas emulsões preparadas com kappa-caseína não agregam com a adição de Ca²⁺.

A presença de cálcio também é importante para a formação de espumas, pois a concentração de Ca²⁺ influencia as interações de beta-caseína na interface ar-água. Na ausência de Ca²⁺, uma espuma fraca se forma, enquanto com a adição de Ca²⁺, uma espuma forte se forma rapidamente.

A presença do fosfato de cálcio coloidal também afeta a formação de espumas, visto que quando é retirado da estrutura da MC há melhoria da expansão da espuma, provavelmente devido à ruptura da estrutura micelar após a retirada do cálcio coloidal.

Assim como as proteínas do leite, os sais minerais são componentes tamponantes do leite, se destacando entre eles o fosfato solúvel, o fosfato de cálcio coloidal, o citrato e o bicarbonato. A função tamponante desses minerais é relevante para o processamento de diversos produtos lácteos, visto que a capacidade tamponante do leite fornece resistência natural à acidificação e a alcalinização, o que pode ser desejável dependendo do produto.

O valor nutricional do leite é um importante parâmetro adotado para o seu consumo, sendo destacado por ser uma fonte essencial de minerais biodisponíveis. A presença destes minerais no leite também é relevante do ponto de vista tecnológico, permitindo a obtenção de derivados e a manutenção da sua estabilidade. Portanto, mesmo em concentrações pequenas, os sais minerais contribuem grandemente para a riqueza das matrizes lácteas.

Fonte: Milk Point