Transglutaminase em produtos veganos – textura melhorada para aplicações modernas à base de plantas

Os alimentos veganos há muito deixaram de ser um produto de nicho para se tornarem parte integrante do mercado alimentar internacional. No entanto, os consumidores de hoje esperam muito mais do que apenas um rótulo “à base de plantas”. Quer se trate de uma alternativa à carne, uma alternativa ao queijo, uma alternativa ao iogurte ou um produto de conveniência rico em proteínas – a textura, a sensação na boca e a qualidade sensorial são cruciais para o sucesso de um produto.

É precisamente aqui que muitos fabricantes enfrentam um desafio. As proteínas à base de plantas não possuem automaticamente as propriedades funcionais das proteínas animais. Muitas vezes, falta-lhes estabilidade, elasticidade, capacidade de ligação à água ou a firmeza desejada ao corte.

A Transglutaminase pode ajudar a reticular seletivamente proteínas vegetais, melhorando assim as suas propriedades funcionais. A Enzyme é utilizada em inúmeras aplicações alimentares em todo o mundo e oferece oportunidades interessantes de otimização estrutural, sobretudo em produtos à base de plantas com base proteica.

As proteínas animais, como a caseína, a proteína do soro de leite e as proteínas musculares, possuem naturalmente propriedades funcionais responsáveis pela estrutura, capacidade de ligação à água e estabilidade.

As proteínas à base de plantas, por outro lado, diferem significativamente em termos de funcionalidade. Para além da fonte de proteína, os processos de fabrico, a pureza e o tamanho das partículas desempenham um papel decisivo.

Os desafios típicos associados a produtos à base de plantas incluem:

• estruturas quebradiças ou excessivamente moles
• uma sensação seca ou arenosa na boca
• Perda de água (sinérese)
• retenção de água inadequada
• emulsões instáveis
• resistência ao corte insuficiente
• Falta de “mordida” em alternativas à carne
• Perda de integridade estrutural durante o processamento e o armazenamento

É por isso que, muitas vezes, não basta simplesmente escolher uma proteína à base de plantas. O que importa é a interação entre a fonte de proteína, os ingredientes funcionais, os métodos de processamento e o produto final pretendido.

A transglutaminase é uma Enzyme que pode formar ligações covalentes entre determinados aminoácidos nas proteínas. Isto resulta em estruturas proteicas mais estáveis, o que pode ter um efeito positivo na textura de muitos alimentos.

Em condições adequadas, podem ocorrer, entre outros, os seguintes efeitos:

• melhoria da capacidade de ligação à água
• maior resistência ao cisalhamento
• texturas mais elásticas
• redução da esfarelação
• emulsões mais estáveis
• melhoria da estabilidade dimensional
• menor perda na cozedura
• estrutura do produto mais homogénea

No entanto, o efeito real depende sempre da formulação específica, do teor de proteína e das condições do processo.

No desenvolvimento de alimentos à base de plantas, a proteína de ervilha estabeleceu-se como uma das fontes de proteína mais importantes, sobretudo em alternativas à carne. As razões para tal são a sua boa funcionalidade e a vantagem de, ao contrário da soja ou da proteína de trigo, a proteína de ervilha não ser classificada como um alergénio principal sujeito a requisitos de rotulagem.

Na prática, porém, é evidente que o efeito da transglutaminase não depende apenas da fonte de proteína.

Igualmente importantes são:

• Grau de pureza da proteína
• Tamanho das partículas
• Processo de fabrico
• Grau de desnaturação
• Solubilidade
• Concentração de proteína

A nossa experiência prática mostrou que diferentes graus da mesma proteína de ervilha podem, por vezes, produzir resultados significativamente diferentes. A finura da proteína, em particular, pode ter uma influência considerável na atividade enzimática.

Frações proteicas mais finas têm uma maior área de superfície específica, o que significa que há mais proteína disponível para a reação de reticulação. Em muitas aplicações, isto permite a formação de estruturas mais firmes, mais homogéneas e mais estáveis do que é possível com frações proteicas mais grossas.

Por este motivo, os ensaios de desenvolvimento não devem ser realizados apenas variando a dosagem de transglutaminase. Muitas vezes, vale a pena simplesmente comparar diferentes qualidades de proteína da mesma matéria-prima.

Um equívoco comum é considerar o teor de proteína e as especificações como os únicos critérios de qualidade.

Na prática, observamos regularmente que duas proteínas de ervilha com teor de proteína comparável podem produzir resultados completamente diferentes.

As possíveis causas incluem:

• Diferenças no tamanho das partículas
• Diferenças na solubilidade
• Stress térmico durante o fabrico
• Teor de amido residual
• Diferenças no teor de fibra
• Variações nas estruturas proteicas

Por este motivo, a seleção de uma proteína adequada deve ser sempre efetuada em conjunto com uma avaliação da atividade da Enzyme.

As alternativas à carne estão entre as áreas de aplicação mais importantes da transglutaminase.

Os consumidores esperam o seguinte:

• texturas suculentas
• uma “mordida” agradável
• fácil de cortar
• estrutura estável após aquecimento
• sensação na boca autêntica

As aplicações típicas incluem:

• salsicha cozida vegana
• alternativas a enchidos fatiados
• hambúrgueres
• nuggets
• produtos moldados à base de plantas
• produtos híbridos com teor de carne reduzido

A reticulação de proteínas vegetais pode resultar em estruturas mais compactas e estáveis. Ao mesmo tempo, a capacidade de ligação à água pode muitas vezes ser melhorada, o que pode ter um efeito positivo na suculência e no rendimento.

No caso das alternativas ao queijo à base de plantas, a textura e a trabalhabilidade desempenham um papel fundamental.

Dependendo do conceito do produto, são necessárias diferentes propriedades:

• Resistência ao corte
• Estabilidade dimensional
• Estrutura elástica

• estabilidade mecânica
• menor suscetibilidade à quebra
• processamento consistente

• Cremosidade
• Uniformidade
• Capacidade de ligação à água estável

Em alternativas ao queijo com base proteica, a transglutaminase pode ajudar a estabilizar de forma direcionada a matriz proteica e a ajustar as propriedades texturais pretendidas.

Um dos desafios mais comuns nas alternativas ao iogurte à base de plantas é a sinérese.

Neste processo, a água separa-se da matriz do produto e acumula-se visivelmente à superfície. Os consumidores percecionam frequentemente isto como um problema de qualidade.

Nas condições certas, a transglutaminase pode ajudar a:

• ligar a água de forma mais eficaz
• estabilizar a estrutura do gel
• melhorar a cremosidade
• aumentar a viscosidade
• melhorar a estabilidade durante o armazenamento

Os principais fatores que influenciam isto são:

• Fonte de proteína
• Processo de fermentação
• Valor de pH
• Tratamento térmico
• Teor de proteína

Os produtos de conveniência colocam exigências particularmente elevadas à estabilidade de uma receita.

Os produtos são frequentemente:

• congelados
• aquecidos
• reaquecidos
• transportados
• armazenados durante um longo período

As aplicações típicas incluem:

• refeições prontas à base de plantas
• snacks
• recheios
• produtos panados
• alimentos congelados
• refeições prontas ricas em proteínas

A transglutaminase pode ajudar a reduzir a perda estrutural durante o processamento e a alcançar uma qualidade do produto mais consistente.

A transglutaminase é uma ferramenta poderosa na tecnologia alimentar, mas não substitui uma receita bem concebida.

O efeito pode ser reduzido nos seguintes casos:

• teor de proteína muito baixo
• fontes de proteína inadequadas
• sistemas altamente ácidos
• teor de gordura muito elevado
• condições de processo desfavoráveis
• tempos de reação demasiado curtos

Em muitos casos, os melhores resultados só são alcançados quando combinada com outros componentes funcionais.

Na prática, raramente é uma única matéria-prima que determina o sucesso de um produto.

Dependendo da aplicação, são frequentemente utilizados adicionalmente:

• fibras vegetais
• fibras alimentares funcionais
• hidrocolóides
• produtos de amido
• óleos vegetais
• emulsionantes

O objetivo é desenvolver uma formulação global estável, com propriedades reprodutíveis.

Os seguintes fatores são particularmente relevantes para a utilização bem-sucedida da transglutaminase:

Parâmetro	Efeito no resultado
Dosagem	Intensidade da reticulação
Teor de proteína	Número de locais de ligação disponíveis
Temperatura	Taxa de reação
pH	Atividade enzimática
Tempo de reação	Desenvolvimento estrutural
Teor de sal	Funcionalidade da proteína
Teor de gordura	Formação da matriz
Tratamento térmico	Inativação enzimática

A configuração ótima deve ser sempre determinada através de ensaios práticos.

O nosso trabalho de investigação e desenvolvimento com proteína de ervilha, proteína de fava e várias misturas de fibras funcionais mostra consistentemente que o efeito da transglutaminase depende fortemente da qualidade e do processamento das matérias-primas utilizadas.

Particularmente em formulações ricas em proteínas, podem muitas vezes ser alcançadas melhorias significativas na capacidade de ligação à água, na resistência ao corte e na textura. Ao mesmo tempo, a experiência prática mostra que mesmo variações na qualidade da proteína dentro da mesma matéria-prima podem levar a diferenças consideráveis no produto final.

O desenvolvimento bem-sucedido de produtos não se baseia, portanto, apenas na escolha de uma Enzyme, mas na interação entre a fonte de proteína, os ingredientes funcionais e o controlo do processo.

A Transglutaminase oferece aos fabricantes de alimentos à base de plantas oportunidades interessantes para melhorar especificamente as propriedades funcionais das proteínas vegetais.

Particularmente em alternativas à carne, alternativas ao queijo, alternativas ao iogurte e produtos de conveniência, pode ter um impacto positivo na estabilidade, capacidade de ligação à água, resistência ao corte e sensação na boca.

No entanto, a chave para o sucesso reside em encontrar a combinação certa entre a fonte de proteína, os ingredientes funcionais e os parâmetros do processo. Por isso, as aplicações devem ser sempre testadas e otimizadas com base no produto específico.

Está a desenvolver uma formulação à base de plantas ou procura melhorar a textura dos seus produtos veganos?

A nossa equipa de engenharia de aplicações pode ajudá-lo a selecionar sistemas de transglutaminase adequados e a otimizar a sua formulação e processo.

Solicite uma amostra ou fale com os nossos especialistas sobre o seu projeto.