As bebidas lácteas UHT (Ultra High Temperature) possuem uma vida útil mais longa em comparação com os produtos lácteos frescos, devido ao processo de tratamento térmico aplicado durante a fabricação. Isso permite que sejam armazenadas em temperatura ambiente por um período prolongado, sem a necessidade de refrigeração. A conveniência de poder consumir lácteos sem a preocupação com a refrigeração é um fator atraente para os consumidores, além de fornecerem nutrientes essenciais, como proteínas, cálcio e vitaminas.
Neste contexto, as indústrias de alimentos estão preocupadas em atender as preferências do mercado, tais como necessidades dietéticas e restrições alimentares, lançando produtos com sabores diferenciados, versões orgânicas, opções com baixo teor de gordura, alto teor proteico e até mesmo para públicos específicos, como crianças, idosos e atletas. Os fabricantes têm se concentrado em inovação e diversificação, incluindo o desenvolvimento de produtos enriquecidos, sem lactose, e também bebidas plant based.
Segundo análise de dados extraídos da MINTEL, apesar da categoria manter uma média de lançamentos nos últimos 10 anos, quando olhamos os lançamentos por apelos é possível perceber aumentos que vão de encontro com os hábitos da população, impulsionado pela conveniência, vida útil prolongada, inovação e conscientização sobre os benefícios nutricionais dos lácteos. Ou seja, a tendência de preferência por opções mais saudáveis e sustentáveis está influenciando o desenvolvimento de bebidas lácteas UHT com ingredientes naturais e métodos de produção mais sustentáveis.
Neste segundo artigo da nossa série dedicada aos Produtos UHT (Ultra High Temperature), adentramos o mundo das Bebidas Lácteas e todos os processos que afetam sua produção, qualidade e percepção de valor pelo consumidor final.
O Potencial do Soro de Leite em Bebidas UHT e os Desafios da Estabilização
O Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade define bebida láctea como o produto lácteo resultante da mistura do leite e soro de leite, fermentado ou não, com ou sem adição de outros ingredientes. Nesta definição, a base láctea deve representar pelo menos 51% da massa total do produto (massa/massa (m/m) do total de ingredientes).
Ao longo dos anos, acompanhamos a mudança na composição das formulações de bebida láctea, com o uso do soro de leite ganhando cada vez mais relevância, principalmente pelo viés de redução de custos. Tecnicamente, essa abordagem é altamente viável, uma vez que o soro de leite é uma excelente fonte de nutrientes lácteos, especialmente proteínas de alto valor nutricional e cálcio.
Entretanto, devido às altas temperaturas envolvidas no processo UHT, surgem desafios em relação à estabilização. Isso ocorre porque as proteínas sensíveis à desnaturação podem sofrer mudanças em sua estrutura, levando à agregação, precipitação e, consequentemente, à separação de fases.
Atenção Especial na Produção de Bebidas Lácteas
Para garantir a excelência na produção de bebidas lácteas, é fundamental prestar atenção especial aos aspectos a seguir. Para a análise do leite a ser utilizado, siga as especificações mencionadas no primeiro artigo da série, sobre leite UHT, clique aqui para conferir.
O soro a ser processado deve passar pelas etapas de clarificação e pasteurização, com o objetivo de inativar coagulantes e outras enzimas que possam estar presentes. Em seguida, deve ser armazenado adequadamente até o momento de utilização. Certifique-se de que ele seja resistente ao aquecimento por meio de testes simples, como um teste de cocção ou a avaliação de sua força alcoólica, conforme adequado ao processo a ser adotado.
É desaconselhável utilizar o soro proveniente da lavagem do queijo devido ao seu baixo conteúdo de sólidos. Se for necessário utilizá-lo, é essencial corrigir seu teor de sólidos com soro em pó ou concentrado. A quantidade de soro a ser adicionada dependerá do produto desejado e da qualidade do estabilizante/espessante utilizado, a fim de evitar a separação de fases.
A escolha da matéria-prima é um fator crucial na produção de bebidas lácteas de qualidade. Isso inclui a seleção de um açúcar de alta qualidade, livre de impurezas. No entanto, ainda enfrentamos desafios tecnológicos em alguns casos, como a separação de fases, decantação de cacau, gelificação (coagulação doce), formação de “pedras de leite” no sistema, problemas de viscosidade e palatabilidade, variações nos valores de pH e acidez durante a vida útil do produto, instabilidade proteica, entre outros. A atenção a esses detalhes é essencial para garantir a excelência na produção.
Estabilização Proteica: benefícios do uso de Fosfatos
No mercado, existem soluções específicas para a estabilização de proteínas em produtos lácteos, como o Dorefós da Doremus. O Dorefós é um composto de fosfatos ou fosfatos e citratos que desempenham um papel crucial na estabilização do pH da mistura de leite e soro.
O cálcio solúvel possui cargas positivas, enquanto o fosfato micelar possui cargas negativas. Quando adicionamos soluções como o Dorefós ao leite, os fosfatos sequestram os íons de cálcio livres, liberando íons de sódio. Esse complexo formado evita a neutralização das cargas e a consequente coagulação das proteínas, reduzindo assim a formação de incrustações nos equipamentos de processamento. Isso permite uma operação mais prolongada dos equipamentos UHT, ao passo que reduz a necessidade de limpeza frequente, o que, por sua vez, diminui os custos e aumenta a produtividade na fabricação de leite, creme e bebidas.
Além disso, a adição de polifosfatos previne a precipitação do cálcio livre durante o aquecimento, contribuindo para a estabilidade do produto e evitando a formação de sinérese.
Os fosfatos desempenham várias funções técnicas e melhoram a qualidade das bebidas lácteas UHT, como:
- Estabilização do pH: Os fosfatos atuam como reguladores de acidez, mantendo o pH estável durante o processamento e armazenamento, o que evita alterações indesejáveis na textura e no sabor do produto.
- Estabilização da proteína: Os fosfatos podem ajudar a estabilizar as proteínas presentes na bebida láctea UHT. Eles se ligam às proteínas, melhorando sua solubilidade, dispersão e evitando a formação de grumos ou sedimentos indesejáveis.
- Melhoria da textura e consistência: Em certas situações, os fosfatos contribuem para aprimorar a textura e a consistência da bebida láctea UHT, atuando como agentes espessantes e fornecendo viscosidade ao produto.
- Complexação de minerais: Os fosfatos podem se ligar a íons metálicos, como o cálcio presente no leite, auxiliando na estabilização do produto.
Lembre-se de respeitar as regulamentações e limites estabelecidos pela legislação vigente ao utilizar fosfatos em bebidas lácteas UHT, garantindo assim a conformidade com as normas de qualidade e segurança alimentar.
Estabilizantes: como escolher soluções UHT
Os estabilizantes desempenham um papel fundamental na produção de bebidas lácteas UHT, contribuindo para melhorar a estabilidade física, textura e aparência desses produtos. Além disso, esses ingredientes desempenham um papel crucial na prevenção da separação de fases, sedimentação e formação de grumos, proporcionando uma sensação mais suave na boca.
Ao escolher um estabilizante para a fabricação de produtos submetidos a tratamento térmico, é essencial conhecer a premissa: Estabilizantes são moléculas de alto peso molecular, moléculas hidrofílicas gigantes, capazes de controlar a água de um certo produto devido a sua facilidade de hidratação. As principais funções dos estabilizantes são:
- O aumento da viscosidade: conferem corpo ao produto.
- Estabilização: evitam sinérese e ou separação de fases, decantação de cacau e outros sólidos, através da formação de uma rede microscópica que aprisiona estas partículas.
- Proteção das Proteínas: em produtos que passam por tratamento térmico, os estabilizantes atuam como agentes “protetores das proteínas”, formando géis que sustentam a aeração.
Os estabilizantes são indicados quando se deseja favorecer e manter as características físicas de emulsões e suspensões, resultando em produtos de melhor qualidade.
Ressaltamos que os estabilizantes, devido à sua alta capacidade de hidratação, exigem certos cuidados ao serem adicionados. O ideal é adicioná-los lentamente, sob agitação constante, utilizando equipamentos como triblender, liquidificador industrial ou outro dispositivo em linha.
No caso de bebidas adicionadas de açúcar, recomendamos criar uma pré-mistura para garantir uma boa dispersão do produto, assegurando a eficiência do estabilizante de forma que os resultados no produto final sejam facilmente observados.
Tratamento Térmico: fique atento à estas considerações importantes
Existem dois métodos principais de tratamento térmico em produtos lácteos UHT: aquecimento indireto e direto. Cada método possui características distintas e influenciam nas características finais dos produtos.
No método de aquecimento indireto, a transferência de calor ocorre através de uma superfície separadora entre o elemento de aquecimento e o produto. A temperatura de esterilização varia entre 140°C e 150°C, com um tempo de tratamento de 3 a 5 segundos.
Já no método de aquecimento direto, o vapor é injetado diretamente no produto para atingir a temperatura de esterilização, que é de aproximadamente 138°C, também por 3 a 5 segundos. Esse processo pode levar a uma diluição de cerca de 10% no volume do produto devido ao vapor condensado. No entanto, a diluição é compensada durante o resfriamento, quando o produto quente passa por uma câmara de vácuo, promovendo a evaporação do excesso de água.
Os efeitos do aquecimento nos produtos dependem da intensidade desse processo, e as alterações térmicas podem afetar tanto seus macro quanto micronutrientes. Por exemplo, as proteínas do soro podem sofrer desnaturação pelo calor, expondo novas regiões para interação com os hidrocolóides e impactando na estabilidade e textura do produto final.
No caso dos achocolatados UHT, o tratamento térmico provoca o escurecimento do produto devido à reação de Maillard (entre grupos amina e lactose) e caramelização. Além disso, pode apresentar sabor de cozido devido à formação de grupos sulfídricos livres. Essas alterações são mais evidentes em produtos submetidos ao tratamento térmico indireto, devido à maior exposição ao calor, especialmente quando há recirculação do produto na linha de processamento.
De forma similar, os cremes de leite processados em trocadores de calor indiretos tendem a sofrer maior desnaturação proteica, o que pode exigir uma estabilização mais eficiente para prevenir a sinérese durante o shelf life (vida útil) do produto.
Etapas de Homogeneização e especificações
A homogeneização desempenha um papel fundamental no processo de produção de bebidas lácteas UHT, visando melhorar diversos aspectos do produto. Seus principais objetivos incluem:
- Melhorar (aumentar) a consistência e viscosidade;
- Aumentar a estabilidade, evitando separação de soro;
- Evitar a separação de gordura;
- Aumentar a digestibilidade da proteína.
Logo, é um processo essencial que objetiva-se prevenir ou minimizar o fenômeno da separação da gordura, além de ativar alguns hidrocolóides presentes no produto. A homogeneização envolve a redução do tamanho dos glóbulos de gordura presentes no achocolatado, resultando em uma emulsão mais estável e evitando a aglomeração e coalescência desses glóbulos.
A homogeneização pode ser realizada em duas etapas: a primeira tem como objetivo a ruptura dos glóbulos de gordura em glóbulos menores, reduzindo sua tendência à aglomeração, enquanto a segunda visa evitar o reaglutinamento dos glóbulos de gordura, garantindo uma emulsão mais estável. A abordagem de duplo estágio é comum em homogeneizadores de pistão para achocolatados UHT.
As pressões de homogeneização utilizadas variam entre 180 a 250 bar, com a recomendação de aplicar cerca de 70% da pressão no primeiro estágio e 30% no segundo estágio. Essas pressões elevadas garantem a redução adequada do tamanho dos glóbulos de gordura e melhoram a estabilidade da emulsão.
Uma homogeneização correta resulta em uma distribuição mais uniforme das proteínas nas superfícies dos glóbulos de gordura, contribuindo para a estabilidade da emulsão. Além disso, também pode proporcionar ganho de brilho e textura ao produto final.
A homogeneização deve ser realizada enquanto a gordura estiver em estado líquido, o que requer uma temperatura mínima de 65°C, podendo variar até 80°C. Este processo permite melhorar a estabilidade da emulsão e garantir um produto final de alta qualidade, com características organolépticas desejáveis.
Envase de bebidas lácteas: como garantir a segurança e a qualidade do produto ao longo do tempo
O processo de envase de achocolatados UHT envolve diversos fatores que afetam diretamente a qualidade do produto final. A temperatura de envase é um fator crítico, especialmente quando se utiliza um sistema estabilizante composto por hidrocolóides que formam gel durante o resfriamento. Ou seja, a escolha da temperatura de envase influencia diretamente a estabilidade e a aparência do achocolatado.
Se o achocolatado é envasado em temperaturas próximas ao ponto de gelificação dos hidrocolóides, não haverá o devido cisalhamento após o envase para evitar a contração da matriz de formação do gel durante o resfriamento. Isso pode resultar em um aspecto formatado ou com pedaços de gel durante o escoamento do produto.
Além disso, durante o resfriamento na embalagem, a matriz de gel formada pelos hidrocolóides pode se contrair lentamente e expulsar água, levando à sinérese ao longo do shelf life (vida útil) do achocolatado. A sinérese é a separação de líquido (no caso, água) dos componentes sólidos do produto, resultando em uma separação indesejada de líquido no produto final.
Portanto, é recomendado que o achocolatado UHT seja envasado a temperaturas entre 20°C e 25°C para evitar esses problemas relacionados à formação de gel e sinérese.
Ainda mais, o envase deve ser conduzido de forma asséptica, ou seja, garantindo condições de esterilidade. Isso envolve a utilização de embalagens previamente esterilizadas e um fechamento hermético em ambiente asséptico. Essas medidas são essenciais para evitar a recontaminação microbiológica do produto durante o resfriamento após a esterilização, bem como durante a estocagem e distribuição.
As embalagens utilizadas para achocolatados UHT devem ser impermeáveis à luz, à água e aos gases, garantindo a proteção do produto contra fatores externos que poderiam prejudicar sua qualidade e vida útil.
A esterilização das embalagens pode ser realizada por calor, agentes químicos ou uma combinação de ambos, assegurando a ausência de microorganismos na embalagem antes do envase do achocolatado. Isso é fundamental para garantir a segurança e a qualidade do produto ao longo do tempo.
Atente-se a estas possíveis Causas e Defeitos:
A bebida láctea UHT (Ultra High Temperature) é tratada termicamente para eliminar bactérias e prolongar sua vida útil. No entanto, alguns problemas podem ocorrer durante o processamento, armazenamento ou manipulação, resultando em defeitos ou deterioração do produto. A seguir, discutimos algumas possíveis causas e defeitos associados à bebida láctea UHT:
- Formação de grumos: A formação de grumos pode ocorrer durante o processamento térmico devido a precipitação proteica ou má dissolução de estabilizantes. Isso resulta em uma textura granulosa e descaracterizada na bebida.
- Separação de fases: A separação de fases é um defeito que ocorre quando a bebida não é homogeneizada adequadamente, o balanço de ingredientes é inadequado, ou o estabilizante não corresponde à formulação ou processo. Isso pode resultar na separação de componentes, como a gordura do leite, levando a uma aparência estratificada ou camada de creme na superfície do produto.
- Sinérese: A sinérese é a separação de fases que pode ocorrer em achocolatados UHT, levando à observação de um líquido translúcido na superfície ou no fundo da embalagem. Esse fenômeno é considerado um defeito grave e pode afetar a aceitação do produto pelo consumidor.
- Sabor de cozido: O sabor de cozido é um defeito que ocorre quando o tratamento térmico é excessivo, resultando em um gosto cozido no produto. Isso pode afetar negativamente a qualidade e o paladar da bebida.
- Contaminação microbiológica: Embora o processo UHT seja projetado para eliminar bactérias, falhas na esterilização ou contaminação cruzada durante o envase podem resultar em crescimento microbiano, levando à deterioração e risco de doenças alimentares.
- Gelificação: A gelificação ocorre quando a mistura de ingredientes forma uma rede de gel tridimensional, resultando em uma consistência gelatinosa e aparência de “talhado”. Isso pode ser causado por contaminação bacteriana, problemas no processamento ou armazenamento, balanço inadequado de hidrocolóides, ou dosagem inadequada.
- Corpo e Viscosidade: A textura e viscosidade do achocolatado são fatores importantes para a aceitação do consumidor. Um produto com consistência inadequada pode ser mal recebido.
- Aeração: A incorporação excessiva de ar durante o processo de fabricação pode resultar em um produto com aparência irregular e rugosa, afetando sua aceitação.
Para garantir a qualidade das bebidas lácteas UHT, é fundamental monitorar cuidadosamente o processo de produção, a homogeneização, o envase e a esterilização, além de garantir a escolha adequada de ingredientes e formulações. Isso assegura que o produto final atenda aos padrões de qualidade e satisfaça as expectativas dos consumidores.
Doremus: Seu Parceiro em Inovação para Bebidas Lácteas UHT de Qualidade
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Também oferecemos uma gama completa de nutrientes, especialmente formulados para o mercado de alimentação esportiva e produtos funcionais, que destacam-se como fontes ricas de vitaminas e minerais.
Nosso compromisso com a inovação nos permite antecipar as tendências do mercado e fornecer produtos que se destacam em funcionalidade, sabor e relação custo-benefício, projetados para resistir aos tratamentos térmicos necessários.
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Gerente de P&D Lácteos na Doremus