CÁLCIO E FORTIFICAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS

• Demandas de cálcio
• O cálcio é um dos nutrientes mais importantes da dieta por ser componente estrutural dos ossos, dentes, soft tissues, e por ser essencial em diversos processos biológicos como a contração muscular, mitose, coagulação sanguínea, e transmissão do impulso nervoso ou sináptico. Portanto, a ingestão adequada de cálcio é essencial para o crescimento e manutenção do esqueleto, assim como das funções fisiológicas (Pereira et al., 2009; Uush, 2014).
• Os níveis de cálcio na circulação dependem de três fatores: paratormônio (PTH), a forma ativa da vitamina D, e calcitonina. A absorção do cálcio varia de 30-50%, sendo que o transporte ativo depende da ação da vitamina D e dos receptores intestinais. Quando os níveis de vitamina D estão baixos, há liberação de PTH que mobiliza cálcio ósseo para a circulação (Lanzillotti et al., 2013; Uush, 2014).
• É necessário haver um suprimento constante de cálcio dietético biodisponível para garantir a massa óssea e os processos metabólicos nos quais este mineral participa. As doenças metabólicas ósseas incluem: osteoporose, raquitismos, hiperparatireoidismo, e a doença de Paget óssea. A ingestão de cálcio também tem sido relacionada a doenças crônicas, como hipertensão arterial, doenças cardiovasculares, obesidade, e câncer de cólon. Na hipertensão, o aumento da ingestão de cálcio pode reduzir a pressão sanguínea dos indivíduos; a relação cálcio-obesidade é explicada pelo estímulo no influxo do cálcio para dentro do adipócito, resultando no aumento da lipogênese e inibição da lipólise. Quanto ao câncer, evidências indicam que os ácidos graxos e bile não absorvidos irritam a mucosa, propiciando a proliferação de células cancerígenas, neste contexto o cálcio poderia formar complexos tanto com os ácidos graxos quanto com a bile, tornando-os inofensivos (Zemel, 2001;Holt, 2006; Pereira et al., 2009).
• Mais especificamente, a osteoporose e as doenças cardiovasculares compartilham fatores de risco semelhantes como tabagismo, sedentarismo e dislipidemias, e representam os principais gastos com a saúde pública nos países ocidentais. Essas duas patologias podem afetar negativamente o quadro de pacientes com alguma doença crônica, e influenciar o processo fisiológico de envelhecimento (Flore et al., 2013).

Prevalência da deficiência

• Dados sobre a deficiência global de cálcio são escassos, mas de forma geral sabe-se que a ingestão de cálcio em países como Estados Unidos e Brasil, está longe de atingir as recomendações (Heaney et al., 2005; WHO, 2006).
• Na Europa e Estados Unidos, verificou-se que durante a adolescência tardia até a idade adulta jovem, há uma diminuição significativa na ingestão de cálcio dietético, principalmente pela população feminina. O menor consumo alimentar desse micronutriente começa mais cedo nas mulheres em comparação aos indivíduos do gênero masculino, assim as mulheres são uma classe especialmente suscetível a um déficit de cálcio prolongado durante sua vida, sendo essa uma das razões para a maior incidência de osteoporose em mulheres na pós-menopausa (Weaver, 1998).

Inadequação de consumo

Segundo dados do BRAZOS (Brazilian Osteoporosis Study, 2007) 90% dos entrevistados ingerem 1/3 do valor preconizado pela DRI, e o uso de suplemento de cálcio foi referido por apenas 6% dos indivíduos. Os principais motivos para a baixa ingestão de cálcio na população brasileira devem-se, provavelmente, ao elevado custo, hábitos culturais e alimentares (Pereira et al., 2009).

O National Institute of Health (2000) do Estados Unidos, atribuiu o baixo consumo de cálcio ao limitado consumo de leite e derivados, baixa ingestão de frutas e vegetais, e elevado consumo de bebidas como refrigerantes. No Brasil, a Pesquisa e Orçamento Familiar (POF 2002-2003) verificou que os alimentos ricos em cálcio podem onerar o orçamento de famílias de baixa renda, e que a participação dos refrigerantes teve um incremento de 374% a mais que o leite e derivados (Pereira et al., 2009).

• Produtos lácteos são considerados alimentos fonte de cálcio por conterem quantidade suficiente deste naturalmente. Sendo assim o consumo inadequado de cálcio também tem sido associado à baixa ingestão de magnésio, riboflavina, vitamina B₆ e B₁₂, e tiamina (Weaver, 1998).

Fortificação de produtos lácteos com cálcio

Mesmo com as mudanças nos hábitos alimentares da população, o leite e seus derivados ainda representam as maiores fontes de cálcio da alimentação. O interesse em se fortificar alimentos com cálcio está relacionado à dificuldade da população em atingir as recomendações de ingestão diária, a alta incidência de osteoporose e consequente aumento dos gastos com saúde pública, e a vantagem para o marketing da indústria de alimentos em usar health claims em produtos fortificados (Weaver, 1998; Tobelmann, 2001; OMS, 2006).

Do ponto de vista prático a fortificação de produtos lácteos não é tão simples, os seguintes critérios devem ser observados:

1. Não alteração das características organolépticas.

2. Não alterar os shelf life do produto.

3. Não acelerar a desestabilização do leite no tempo de prateleira.

4. Ser altamente biodisponível, tornando o leite fortificado uma eficiente fonte de cálcio.

Embora a fortificação de leite com cálcio seja altamente desejável, algumas alterações organolépticas são frequentes, principalmente a precipitação de proteínas e a alteração do sabor característico do leite. Em geral os sais de cálcio são insolúveis, possuem uma baixa biodisponibilidade e desestabilizam o delicado equilíbrio do leite quando são submetidos aos processos de pasteurização e esterilização.

São diversos os tipos de cálcio disponíveis para fortificação de alimentos, dentre eles carbonato de cálcio, citrato malato de cálcio (CCM), fosfato de cálcio, e lactato de cálcio. O fosfato de cálcio, por exemplo, é hidrossolúvel, e tem sido utilizado na fortificação de leite de soja e suco de laranja (DiSilvestro, 2004).

Duas fases do leite são importantes considerando-se a delicada estrutura do leite nas condições de industrialização que será submetido.

1. A fase proteica constituída de caseína e proteínas do soro.

A caseína constitui 80% das proteínas do leite e é organizada em micelas.

2. O conteúdo de minerais.

Os minerais do leite são agrupados nas seguintes categorias:

a. Íons livres: Na, K, Cl, Ca, Mg.

b. Minerais presentes na micela da caseína: Ca, Mg, P, além de citratos destes minerais e complexos coloidais.

c. Minerais difusíveis: Ca, Mg, Citratos, Mg++, Ca__, e HPO4-.

Considerando a estabilidade da micela, muitas interações entre os componentes do leite são possíveis fazendo com que o leite seja extremamente susceptível a alterações, tanto pelo processo industrial como pela introdução de fortificantes.

Entre os componentes susceptíveis a alterações nós podemos citar a caseína, radicais fosfoserina, fosfato de cálcio coloidal, cálcio, magnésio, citratos e o pH.

O composto fortificante deve reunir, portanto, características que permitam a sua adição ao leite, que mesmo processado não rompam o delicado e complexo equilíbrio entre proteínas, pH e compostos minerais.

O processo de fortificação também deve observar a real contribuição do cálcio naquele alimento para suprir as necessidades do consumidor, esta depende de 2 fatores: quantidade de nutriente e a biodisponibilidade deste no alimento. Biodisponibilidade inclui liberação do nutriente da matriz alimentar, interação com outros nutrientes, absorção, transporte e utilização (Weaver, 1998; Romanchik- Cerpovicz e McKemie, 2006).

Compostos de cálcio de última geração para a fortificação de leite com cálcio: Calci-K e DimaCal

A Albion Human Nutrition (Utah - EUA) desenvolveu uma linha de compostos de cálcio com propriedades físicas, químicas e sensoriais que atendem as demandas da fortificação de produtos lácteos: Cálcio Citrato Malato, DimaCal (dicálcio malato) e Calci-K (cálcio/fósforo/potássio complexo). No texto a seguir, estudaremos a fortificação do leite com Calci-K e DimaCal. O uso do Cácio Citrato Malato é adequado a fortificação de produtos lácteos de mais baixo pH, como o iogurte e apresenta resultados que permitiram sua utilização em vários países.

Calci-K

Calci-K^® é um complexo de cálcio/potássio/fosforo especificamente desenvolvido para fortificar alimentos líquidos. Essa forma de cálcio é absorvida prontamente, e se mantem dispersa quando adicionada em líquidos com pH entre 3.8 e 8.0, não sendo necessária a adição de agentes para manterem a dispersão do cálcio. Calci-K é especialmente adequado para a fortificação de produtos lácteos, pois não causa alteração de sabor, odor, sabor e consistência.

Estudo de biodisponibilidade com Calci-K no leite

Para verificar a biodisponibilidade do Calci- K no leite fortificado, Heaney et al. (2000) realizaram estudo randomizado com 18 indivíduos, com idade entre 23 a 59 anos. O Calci-K ingerido isoladamente apresentou biodisponibilidade de 76%, em relação à mesma quantidade de cálcio presente no leite. No entanto, quando o produto foi ingerido com leite, a absorção foi idêntica entre o leite isolado e o leite combinado com Calci-K. Os resultados indicam, portanto, que o cálcio naturalmente presente no leite e o cálcio Albion são absorvidos identicamente.

O leite fortificado com Calci-K mantém a mesma biodisponibilidade e aproveitamento do cálcio do próprio leite como mostra o gráfico a seguir:

DimaCal

DimaCal^® é composto por duas moléculas de cálcio ligadas a uma molécula de acido málico. O ácido málico é um composto orgânico, normalmente encontrado em frutas, como maçã, melancia, lichia, e em altas concentrações em cerejas. Este é mais solúvel que o ácido cítrico e forma compostos metálicos pouco higroscópicos, permitindo a facilidade de armazenamento e aumentando o tempo de prateleira.

DimaCal apresenta maior biodisponibilidade e tolerância gástrica quando comparado ao carbonato de cálcio.

• Teste de fortificação de leite com cálcio
• Considerando-se os parâmetros críticos de pH e características sensoriais foi realizado um estudo no qual foram utilizados leite integral ( gorduras: 3,06% pH:6,62) e leite desnatado (gordura: 0% e pH: 6,60). em cada um dos produtos foram adicionados 500 mg de cálcio elementar para cada 200 mL na forma de Calci-K (Teste 1) ou Calci-K e DimaCal em partes iguais, 250 mg/Ca elementar de cada (Teste 2).

• As diferenças nas quantidades de DimaCal e Calci-K decorrem das diferentes concentrações de cálcio em cada produto. As quantidades de cálcio elementar foram idênticas.
• Resultados sensoriais da fortificação com Calci-K e Calci-k + DimaCal
• Os resultados evidenciados pela manutenção do pH, com pequenas variações, mostram uma total compatibilidade de Calci-K adicionado isoladamente ou associado ao DimaCal, como fortificante do leite. As características organolépticas do leite testado, tanto integral quanto desnatado, foram mantidas , como esperado. No Teste 1, houve uma leve formação de espuma após a etapa de homogeneização. As características sensoriais não foram alteradas com a fortificação. O painel de avaliação não percebeu qualquer alteração significativa. No Teste 2, observou-se uma pequena formação de grumos que logo a seguir dissolveram-se no leite. As características sensoriais não foram alteradas com a fortificação com ambos produtos: Calci-K e DimaCal. O painel de avaliação considerou o Teste 2, ainda melhor que o Teste 1, com as vantagens de maior concentração de cálcio de DimaCal e, portanto, mais baixo custo.
• Conclusão
• Dadas as condições de carência em geral da população na adequação nutricional do cálcio, foi de extrema importância o desenvolvimento de compostos suficientemente flexíveis para dar conta das necessidades nutricionais de cálcio e ao mesmo tempo adequados aos veículos de fortificação. O avanço tecnológico no desenvolvimento de compostos orgânicos como o Calci-K e o Dimacal, permitem agora uma enorme gama de inovações dentre as quais destaca-se a fortificação do leite e outros produtos lácteos. A manutenção do pH nas condições de processamento e a manutenção das características organolépticas do produto aliados a alta biodisponibilidade destes compostos fazem com que a fortificação do leite com cálcio traga os benefícios prometidos favorecendo a todos envolvidos neste processo e principalmente aos consumidores finais.
• Referências bibliográficas

DiSilvestro RA. Handbook of Minerals as Nutritional Supplements. CRC Series in Modern Nutrition Science 2004.

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Weaver CM. Calcium in food fortification Strategies. Int. Dairy Journal 1998; 8: 443-449.

WHO. Guidelines on food fortification with micronutrients 2006.

* Dr. José João Name é médico, Mestre e Doutorando em Ciências Sociais, especialista em Nutrição Mineral, diretor médico da Kilyos Minerals & Nutrition Assessoria e Consultoria Ltda.

Thaise Maria Nogueira Mendes é nutricionista, Mestre em Nutrição em Saúde Pública.

Albion Human Nutrition

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