A coagulação é a etapa mais decisiva na produção de queijos, a qual visa concentrar a proteína do leite, retendo também a gordura.
Para tal, é nessa fase produtiva que é necessária a adição do coalho.
O coalho ou renina não é mais que uma mistura de enzimas (ex. quimosina e pepsina) que quando adicionado ao leite produz a primeira etapa de formação do queijo, a coagulação.
As enzimas constituintes do coalho têm como função hidrolisar caseínas, especificamente a fração proteica kappa-caseína, que estabiliza a formação de micelas e previne a coagulação do leite. Portanto, a coagulação do leite corresponde à formação de um coágulo firme (insolúvel), a coalhada, obtido através de modificações físico-químicas das micelas de caseína, em tempo determinado. A obtenção deste gel pode ocorrer por acidificação, ou por ação enzimática com o recurso a um coalho. Estes dois mecanismos são bastante distintos e dão origem, por consequência, a queijos totalmente diferentes (Cavalcante, 2004)
A coagulação ácida é obtida por via biológica através da produção de ácido láctico pelas bactérias do fermento, ou pela adição de ácidos orgânicos diretamente ao leite. Tem uma duração média de 24 horas, com o auxílio de elevada acidez e, atualmente, é uma tecnologia aplicada a um número limitado de tipos de queijo, sendo o mais conhecido deles o Petit-suisse.
A coagulação enzimática é realizada através da utilização de enzimas proteolíticas comercializadas na forma de soluções enzimáticas, vulgarmente designadas por coalho. São várias e de distintas origens as enzimas proteolíticas capazes de promover a coagulação do leite. (Cavalcante, 2004).
Essas enzimas (coalho) agem sobre a fração “kapa” da caseína destruindo a sua capacidade protetora, de modo que as partículas coloidais se tornam instáveis na presença de iões de cálcio, levando à coagulando o leite.
Na prática, para a coagulação enzimática é necessário determinar a quantidade de coalho a utilizar, levando em consideração a força do mesmo, ou seja, o seu poder coagulante e o tipo de queijo que se deseja, condicionado ao tempo de coagulação, a temperatura, a acidez e as concentrações de caseína e de cálcio solúvel.
Tipos de coalho disponíveis para o processo de coagulação enzimática
Coalhos de origem animal
No grupo de coagulantes de origem animal, o coalho de bezerro ou vitelo é considerado o mais adequado para a fabricação de queijos pelo seu elevado conteúdo de quimosina (Antunes, et al, 2004).
A fonte tradicional da quimosina é o abomaso (quarto estômago dos ruminantes) de bezerros lactentes (que ainda dependem do leite materno para a sua sobrevivência) ou de outros ruminantes jovens. Os bezerros recém-nascidos e outros ruminantes produzem no estômago a quimosina para coagular o leite ingerido produzindo uma massa semilíquida, que permite aumentar o tempo de permanência do leite no organismo.
A produção de coalho em pequena escala é realizada da seguinte forma, entre outras possíveis: imediatamente após os sacrifício do bezerro, que foi alimentado somente com leite, extrai-se o abomaso, este é lavado e cortado em tiras de onde se extrai o coalho com o auxílio de uma solução de cloreto de sódio (12-20%). Após a extração, filtra-se e purifica-se a solução por precipitação salina. Esta solução é conservada pela adição de sal e ácido bórico, entretanto se for destinada ao consumo humano usa-se a glicerina como conservante (Basso, A., et al, s/d).
No abomaso e extratos de outros tecidos do estômago animal, as proporções de quimosina e pepsina variam de acordo com a idade do animal e tipo de alimentação. Extratos provenientes de estômagos de bezerros jovens possuem alto conteúdo de quimosina, sendo a sua composição, normalmente 80-90% de quimosina e 10-20% pepsina. Por sua vez, os coalhos de bovinos adultos apresentam um maior conteúdo de pepsina, em torno de 90% (Antunes, et al, 2004)
Os métodos de preparação, padronização e conservação do coalho são variáveis em relação ao fabricante.
No entanto, o coalho deve ser diluído de 6 a 10 vezes em água para que ocorra uma distribuição homogênea no leite. Caso a diluição não seja realizada com rapidez, o coalho pode perder a sua atividade.
A luz também o inativa, por este motivo devem ser usados recipientes de cerâmica, madeira ou vidros escuros (Basso, A., et al, s/d).
Coalhos pepsínicos
A pepsina é uma enzima proteolítica presente em coalhos de bovinos, sendo encontrada nos sucos gástricos dos bovinos adultos, como substituinte da quimosina, encontrada somente em bezerros. A pepsina apresenta-se menos ativa como coagulante a pH superior a 6,68 e a temperaturas maiores que 44°C.
O tempo de coagulação até o corte da coalhada é maior quando se utiliza coalhos pepsínicos. (Basso, et al, s/d)
No entanto a pepsina bovina é uma enzima mais proteolítica e menos específica que a quimosina, e em condições favoráveis pode hidrolisar excessivamente as caseínas, podendo causar diminuição no rendimento, sabor amargo e aumento de proteólise geral nos queijos (Dornellas, 1997).
Coalhos vegetais
O primeiro coagulante de origem vegetal foi o látex da figueira (Ficus carica) pois há relatos da existência desta árvore desde a antiguidade.
Muitos extratos vegetais são capazes de coagular o leite, entretanto existem alguns que são excessivamente proteolíticos como a papaína da Carica papaya e a bromelina do Ananas sativa. (Basso, et al, s/d)
Um dos coalhos vegetais mais usados é o extrato de Cynara cardunculos (cardo selvagem) constituído pela enzima cinarase, sendo o mais utilizado para a fabricação de queijos artesanais em Portugal, como o Serra e o Serpa (Antunes, et al, 2004).
Coalhos microbianos
Nos últimos anos tem sido difundido o uso de coagulantes de origem bacteriana e fúngica.
Foram várias as razões que levaram à necessidade de investigação de novos tipos de coalhos, desde o aumento da produção leiteira, o aumento da produção mundial de queijos e consequentemente a escassez da disponibilidade de coalho bovino, bem como as constantes críticas aos preparados comerciais de enzimas coagulantes (coalhos industriais) por conterem não apenas a enzima específica, cuja atividade é impressa no rótulo, mas também outras enzimas produzidas pelo mesmo material de origem/organismo, e que causariam efeitos colaterais nos alimentos (Enzima: natureza e ação nos alimentos, 2011).
Tem-se investigado a capacidade proteolítica e coagulante de centenas de culturas de bactérias e fungos.
Os Bacillus polymyxa, Bacillus mesentericus e o fungo Russula discolorus são alguns microrganismos usados como novas fontes de coagulantes láticos (Basso, et al, s/d). A atividade dos diversos coalhos microbianos varia de acordo com o pH e com o sistema enzimático.
O coagulante derivado do Rhizomucor mihei tem sido o mais predominante na fabricação de queijos (Antunes, et al, 2004).
A protease presente no coalho do Rhizomucor miehei degrada rapidamente a caseína na faixa de pH 5,5-7,0 sendo este extrato muito usado na fabricação de vários tipos de queijo.
A adição de cloreto de sódio (NaCl) no leite prolonga o tempo de coagulação quando se está a usar esta enzima, enquanto que a adição de cloreto de cálcio (CaCl2) o reduz consideravelmente. Este extrato é sensível a temperaturas na faixa de 37 a 45°C sendo destruído a temperatura superior a 70°C.
O coalho de M. miehei pode ser usado tanto como extrato puro como em misturas com outros coalhos.
Com o início do uso de coalhos microbianos teve início a utilização de misturas tais como:
Coalho de bezerro/ extrato fúngico
Coalho de bezerro/ extrato bacteriano
Extrato fúngico/ pepsina
Extrato bacteriano/ pepsina (Basso, et al, s/d)
Coalho industrial 100% Quimosina
Sendo que a quantidade de quimosina que se consegue obter dos bezerros é sempre inferior às exigências de mercado, e como a maioria das proteases presentes em coalhos de origem fúngica não se mostram muito adequadas para a fabricação de alguns tipos de queijo (devido à alta atividade proteolítica e pouca especificidade), hoje em dia a maior parte da quimosina utilizada é produzida laboratorialmente com leveduras, fungos ou bactérias geneticamente modificadas (num processo semelhante à produção de insulina) (Basso, et al, s/d).
Atualmente, através das técnicas de manipulação genética de microrganismos é possível a produção de um coagulante 100% de quimosina.
Este coalho (coagulante) nasceu da introdução de genes de estomagos de ruminantes em alguns microorganismos (Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger var awamori , Escherichia coli) direcionando-os para a produção de quimosina. Dessa forma, a quimosina produzida é 100% pura, eliminando os problemas de proteólise acentuada.
Por ser produzido por microrganismos transgénicos, a aprovação deste coalho levou vários anos. Antes de ser colocado no mercado, foram feitos testes intensivos de segurança alimentar e ambiental, sendo aprovado, por várias organizações de segurança alimentar, no final de década de 90.
Tratando-se de um coalho composto por 100% de quimosina apresenta maior especificidade e menor atividade proteolítica, o qual proporciona melhores características aos queijos (Dornellas, 1997).
Bibliografia
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Cavalcante, F., 2004. Produção de queijos gouda, gruyére, mussarela e prato. Trabalho de conclusão de curso, Departamento de Matemática e Física – Engenharia de Alimentos, Universidade Católica de Goiás, Goiás-Brasil, 111 pp.
Dornelas, J.R.F., 1997. Efeito do tipo de coagulante e acidificante no rendimento, proteólise e "Shelf life" do queijo minas frescal. Dissertação - Mestrado em Tecnologia de Alimentos. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas.
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