O queijo é um derivado do leite apreciado em todo mundo! Existem diversos tipos de queijos, entretanto, pode ser definido brevemente como um produto lácteo obtido por separação parcial do soro do leite por coagulação enzimática ou ácida das proteínas presentes no leite, promovendo a agregação das caseínas.

Além disso, também existe o queijo conhecido como ricota, obtido pela adição de ácido e aplicação de energia na forma de calor ao soro do leite, promovendo a desnaturação e precipitação das proteínas.

Mas afinal, o que ocorre no leite (ou no soro, no caso da ricota) para que se transforme de um produto líquido em um produto sólido (ou pastoso) rico em proteínas e outros nutrientes?

O leite possui dois grupos principais de proteínas: as caseínas (cerca de 80% do conteúdo proteico do leite) e as proteínas do soro (~ 20%). A maioria dos queijos, como o queijo Minas Padrão, o Minas Frescal, o Prato, o Cottage e o requeijão são produzidos por meio da agregação das micelas de caseína. Um pequeno grupo de queijos é produzido pela coagulação das proteínas do soro, cujo principal representante é a ricota.

Como as proteínas do leite (caseínas e proteínas do soro) possuem excesso de cargas negativas no pH do leite, alterações na superfície das micelas de caseína (provocadas pela adição de ácido ou de enzimas coagulantes) e a desnaturação das proteínas do soro leva a coagulação dessas proteínas. Esse é o início da fabricação dos queijos!

De forma geral, são necessários quatro estágios para que o queijo seja obtido a partir do leite: coagulação, dessoragem, salga e maturação. Modulações tecnológicas nesses estágios permitem a obtenção de uma grande variedade de queijos.

A coagulação do leite pode acontecer de duas formas: por proteólise (coagulação enzimática) ou por acidificação (coagulação ácida).

Na coagulação enzimática, as micelas de caseína são coaguladas por meio da ação do coalho, cuja principal enzima é a quimosina. Esse tipo de coagulação pode ser dividido em duas fases: hidrólise da proteína estabilizadora da micela de caseína, a kappa-caseína (κ-cas); e agregação e gelificação das micelas modificadas pelo coalho.

As moléculas de κ-cas formam a camada superficial da micela de caseína, estabilizando essa partícula. Essa caseína possui grande sensibilidade à quimosina e é, portanto, hidrolisada quando se adiciona o coalho ao leite. Essa hidrólise ocorre especificamente na ligação entre os aminoácidos fenilalanina na posição 105 (Phe₁₀₅) e metionina na posição 106 (Met₁₀₆).

Após a hidrólise da κ-caseína, a região N-terminal da molécula, chamada de para-κ-caseína se mantém ligada à micela, enquanto a região C-terminal, ou o glicomacropeptídeo (também conhecido como caseinomacropeptídeo) é liberado no soro.

Esse peptídeo liberado da micela é hidrofílico e altamente carregado eletrostaticamente, o que confere estabilidade às micelas por repulsão eletrostática, impedindo que se agreguem. Além disso, esse peptídeo se projeta na superfície da micela e contribuí também com a estabilidade coloidal por meio de repulsão estérica.

Dessa forma, após a hidrólise da κ-cas, o potencial zeta das micelas é reduzido de 2 a 3 vezes (redução da repulsão eletrostática entre as micelas) e a repulsão estérica também é reduzida. Como consequência, quando cerca de 85% do total de κ-cas é hidrolisada, dá-se início à segunda fase da coagulação enzimática: a redução da estabilidade das micelas (agora, chamadas de “paracaseína”) a tal ponto que, quando se colidem, constroem uma rede tridimensional de micelas mediada pela interação entre cálcio iônico (Ca²⁺) presente no meio e grupos fosfosserílicos das caseínas . Eis, enfim, a formação do coágulo!

Além da rede de micelas de paracaseína, o coágulo (também chamado de paracaseinato de cálcio) é constituído por glóbulos de gordura e certa quantidade de soro.

Queijos produzidos por coagulação enzimática do leite representam cerca de 75% do total de queijos produzidos no mundo. Exemplos incluem Mussarela, Prato, Minas Frescal, Emental, Gorgonzola, Camembert e Provolone, entre outros.

Outro tipo de coagulação do leite, a coagulação ácida, caracteriza-se pela coagulação das micelas de caseína por meio da acidificação do leite até o ponto isoelétrico da caseína, que é em pH = 4,6. Essa acidificação do leite ocorre pela adição de culturas starter, que fermentam a lactose e produzem ácido láctico, ou pela adição direta de ácido de grau alimentício, como o ácido láctico.

No pH do leite (pH = 6,6), as micelas de caseína encontram-se com carga elétrica líquida negativa. Com a presença de ácido no leite, a simetria de cargas elétricas na superfície das micelas de caseínas é reduzida. Como consequência, as forças repulsivas entre as micelas diminuem e, à medida que o pH diminui em direção ao ponto isoelétrico da caseína, as micelas se agregam, formando uma rede de caseína induzida por acidificação, o gel.

O gel resultante é formado por agregados hidratados, porosos e relativamente soltos de micelas de caseína, que são “mais fracos” que os agregados formados por coagulação enzimática. Exemplos de queijos de coagulação ácida incluem o Cottage, o Petit-Suisse e o requeijão.

Os géis obtidos, tanto por coagulação enzimática quanto ácida, são estáveis cineticamente se não sofrerem nenhuma perturbação, mas ao quebrá-los, a rede de caseínas se contrai e expulsa a fase aquosa do gel, o soro. Esse processo, conhecido como dessoragem, permite o controle do teor de umidade e, consequentemente, de parâmetros microbiológicos e bioquímicos do queijo. Após a dessoragem, o queijo, dependendo de sua variedade, é salgado com a finalidade de aumentar sua preservação e melhorar propriedades sensoriais.

Os queijos de coagulação ácida são conhecidos como queijos frescos e são consumidos sem passarem pela etapa de maturação. Apesar de também poderem ser consumidos ao final da fabricação, a maioria dos queijos de coagulação enzimática são maturados por períodos que podem variar de três semanas a mais de dois anos. De forma geral, a duração da maturação é inversamente relacionada ao teor de umidade da variedade do queijo.

A ricota é um queijo de origem italiana obtido por meio da coagulação e desnaturação das proteínas presentes no soro de leite (majoritariamente β-lactoglobulina e α-lactoalbumina), pela adição de ácido cítrico (0,11 g.L^-1) e aquecimento (90ºC). A agregação das proteínas do soro ocorre por meio das ligações por pontes dissulfeto e formam uma estrutura em gel por meio de interações hidrofóbicas.

As proteínas do soro são proteínas globulares, estando presente em maior proporção na sua forma nativa no soro do leite obtido durante o processamento dos queijos de coagulação enzimática. Dessa forma, é possível imaginar que, como a maior parte do soro é constituída por água, os resíduos de aminoácidos hidrofóbicos presentes nas proteínas no soro estão voltados para o interior da estrutura, enquanto os hidrofílicos situam-se na superfície. Quando ocorre a desnaturação, os aminoácidos hidrofóbicos são expostos (forçando a orientação das moléculas de água, o que não é favorável energeticamente).

Dessa forma, visando minimizar a energia livre de Gibbs do sistema, esses aminoácidos hidrofóbicos interagem, liberando as moléculas de água, que passam a ter alto grau de liberdade. Essas interações, que são dirigidas predominantemente pelo aumento da entropia do sistema, dão origem aos coágulos de proteínas de soro, que resultam na ricota!

Essas interações são favorecidas pelo aumento da temperatura durante o processamento do queijo, e prevalecem sobre a repulsão eletrostática. As interações entres as proteínas são determinadas de acordo com a carga residual na superfície proteica, que são dependentes da força iônica, pH e presença de cálcio.

Fonte: Milk Point