O leite é um alimento de alto valor nutricional, sendo composto por uma variedade de nutrientes, sendo eles proteínas, lipídios, glicídios, vitaminas e minerais. A proporção desses nutrientes depende essencialmente da espécie animal.

O leite bovino, normalmente chamado apenas de “leite”, é o mais usado na indústria de alimentos. A proporção de proteína no leite é um dos fatores mais relevantes para o rendimento na produção de derivados do leite, como queijos e iogurtes. No leite bovino, a proporção de proteína é cerca de 3,5 %, dos quais 80 % são caseínas e as demais são proteínas do soro de leite.

As proteínas do leite são compostos altamente resistentes à desnaturação térmica, o que permite que o leite seja tratado termicamente com o objetivo de eliminar microorganismos patogênicos e aumentar sua vida de prateleira. No entanto, as caseínas são relativamente instáveis com mudanças de pH. Isso significa que podem coagular facilmente com a adição ou com a produção de ácidos por bactérias presentes naturalmente ou adicionadas ao leite.

Essa propriedade permite a transformação de leite líquido em iogurtes cremosos ou em queijos de diferentes texturas. As caseínas estão suspensas no leite em forma de micelas, o que significa que são proteínas globulares em estruturas altamente organizadas, com cargas negativas em sua superfície. É essa a característica que faz com que as proteínas estejam em suspensão coloidal.

Porém, esse é um equilíbrio bastante instável. Ao adicionar ácido nessa suspensão, as cargas positivas do ácido neutralizam as cargas negativas das caseínas que deixam de se repelir por terem cargas similares e passam a se aglutinar e acabam formando um gel que se separa do soro. Quando todas as cargas das caseínas são neutralizadas pelo ácido, é chamado de ponto isoelétrico: as cargas positivas e negativas são iguais. As caseínas podem também sofrer ação enzimática. Nesse caso, as enzimas quebram as ligações na superfície globular e expõem os grupos internos, que são menos instáveis e acabam também coagulando com a variação de pH. Os dois processos sao bastante populares e usados na indústria de derivados de leite.

Apesar das proteínas do leite serem bastante estáveis à temperatura, com a alteração do pH, essa estabilidade também diminui. Por isso, a coagulação do leite para a produção de queijos é geralmente realizada em temperaturas entre 32 °C e 34 °C, que é a temperatura em que as enzimas têm máxima ação e o ponto isoelétrico é atingido mais rapidamente.

Juntamente com as caseínas, as proteínas do soro apresentam um papel importante na composicao do leite. Por ser encontrada em maior proporção, a mais importante é a beta-lactoglobulina. As proteínas do soro têm excelente perfil de aminoácidos, sendo vastamente utilizadas na indústria de suplementos alimentares. Como as proteínas do soro continuam solúveis mesmo após a coagulação das caseínas, o soro do leite deixou de ser um subproduto da indústria de alimentos e passou a ser altamente valorizado e empregado como ingrediente em vários produtos, inclusive não lácteos.

A grande diferença entre as caseínas e as proteínas do soro é que as caseínas são extensíveis. Isso significa que, ao aquecer as caseínas, elas podem esticar, o que proporciona características extremamente desejadas em queijos usados, por exemplo, em pizzas e fondues, ao formar fios extensíveis. Isso é bastante evidente quando se compara, por exemplo, um queijo muçarela, cujas principais proteínas são as caseínas, e a ricota, produto obtido pela coagulação das proteínas do soro.

Normalmente, as proteínas são desnaturadas ao serem aquecidas, como pode ser constatado ao aquecer as proteínas do ovo ou carnes. As caseínas são estruturas altamente complexas e especiais, pois sua extensibilidade é algo único na natureza.