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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL
OCORRÊNCIA DE LEITE INSTÁVEL NA REGIÃO
SEMIÁRIDA DO RIO GRANDE DO NORTE E SUA
CORRELAÇÃO COM A QUALIDADE DO LEITE
PRISCILLA FERNANDES DE FARIA
MACAÍBA/RN – BRASIL
Agosto/2015
1
PRISCILLA FERNANDES DE FARIA
OCORRÊNCIA DE LEITE INSTÁVEL NÃO ÁCIDO NA
REGIÃO SEMIÁRIDA DO RIO GRANDE DO NORTE E
SUA CORRELAÇÃO COM A QUALIDADE DO LEITE
.
Orientador: Prof. Dr. Adriano Henrique do Nascimento Rangel
MACAÍBA/RN – BRASIL
Agosto/2015
Dissertação apresentada à Universidade
Federal do Rio Grande do Norte – UFRN,
como parte das exigências para a obtenção do
título de Mestre em Produção Animal.
2
OCORRÊNCIA DE LEITE INSTÁVEL NÃO ÁCIDO NA REGIÃO
SEMIÁRIDA DO RIO GRANDE DO NORTE E SUA
CORRELAÇÃO COM A QUALIDADE DO LEITE
por
PRISCILLA FERNANDES DE FARIA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO PROGRAMA DE PÓS-
GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL (PPGPA) DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE COMO REQUISITO NECESSÁRIO
PARA A OBTENÇÃO DO TÍTULO DE
MESTRE
Agosto, 2015
© PRISCILLA FERNANDES DE FARIA
TODOS OS DIREITOS RESERVADOS
O autor aqui designado concede ao curso de Pós-Graduação em Produção Animal da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte permissão para reproduzir, distribuir,
comunicar ao público, em papel ou meio eletrônico, esta obra, no todo ou em parte, nos
termos da Lei.
Assinatura do Autor: __________________________________________________
APROVADA POR:
___________________________________________________________________
Adriano H. do N. Rangel (Agrônomo, D. Sc.- Professor associado UFRN)
___________________________________________________________________
Stela Antas Urbano (Zootecnista, D. Sc.- Bolsista PNPD UFRN/EAJ)
___________________________________________________________________
Cláudia Souza Macedo (Bacharel em ciência e tecnologia de leite- D. Sc.- UFRN)
___________________________________________________________________
Dorgival Morais de Lima Júnior (Zootecnista- D. Sc.- UFAL)
3
Divisão de Serviços Técnicos
Catalogação da Publicação na Fonte.
Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias Campus Macaíba
Biblioteca Setorial Professor Rodolfo Helinski
Faria, Priscilla Fernandes de. Ocorrência de leite instável na região semiárida do rio grande do norte e sua
correlação com a qualidade do leite / Priscilla Fernandes de Faria. - Macaíba, RN,
2015.
52 f. -
Orientador (a): Prof. Dr. Adriano Henrique do Nascimento Rangel. .
Dissertação (Mestre). Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Unidade
Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias Campus Macaíba. Curso de Pós-
Graduação em Produção Animal.
1.Álcool - Dissertação. 2..Acidez – Dissertação. 3. Análise Físico Química –
Dissertação.. 4. Caseína – Dissertação. 5.Condutividade Elétrica – Dissertação. 6. Estabilidade Térmica – Dissertação. I. Rangel, Adriano Henrique do Nascimento.. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias Campus Macaíba. IV. Título. RN/UFRN/BSPRH CDU: 663.51
4
PRISCILLA FERNANDES DE FARIA
OCORRÊNCIA DE LEITE INSTÁVEL NÃO ÁCIDO NA REGIÃO
SEMIÁRIDA DO RIO GRANDE DO NORTE E SUA
CORRELAÇÃO COM A QUALIDADE DO LEITE
APROVADA EM ____/____/____
BANCA EXAMINADORA:
__________________________________________________________
Adriano H. do N. Rangel (Agrônomo, D. Sc.- Professor associado UFRN)
Orientador
__________________________________________________________
Stela Antas Urbano (Zootecnista, D. Sc.- Bolsista PNPD UFRN)
Membro interno
__________________________________________________________
Cláudia Souza Macedo (Bacharel em ciência e tecnologia de leite- D. Sc.- UFRN)
Membro interno
__________________________________________________________
Dorgival Morais de Lima Júnior (Zootecnista, D. Sc.- UFAL)
Membro externo
Dissertação apresentada à Universidade
Federal do Rio Grande do Norte – UFRN,
como parte das exigências para a obtenção do
título de Mestre em Produção Animal.
5
Dedico
Àquela que torna meus dias
mais coloridos e felizes; por
quem busco a cada dia ser
melhor: Beatriz, meu anjinho.
6
AGRADECIMENTOS
A Deus, por tudo o que sou, por me carregar nos momentos difíceis e estar
sempre presente em minha vida. Obrigada Senhor, por mais esta benção!
Aos meus pais, por tantos valores e aprendizados transmitidos. Pelo apoio e
incentivo em todos os momentos de minha vida. Amo vocês!
Ao meu esposo Marcelo e minha filha Beatriz, por serem meu porto seguro,
por todo carinho e amor. Por serem a fonte de energia que eu precisei em tantos
momentos. Meu muito obrigada!
A Sofia, presente de Deus durante esta jornada, que me possibilitou lidar com o
estresse e preocupações de forma mais amena.
Ao meu irmão, cunhada, familiares e amigos que se fizeram presentes durante
este período.
À UFRN e PPGPA pela oportunidade de aprendizado e crescimento
profissional.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES –
pela concessão da bolsa de estudos.
Ao meu orientador, prof. Adriano Rangel, primeiramente por me aceitar como
orientada. Obrigada por acreditar sempre em mim, e pelas constantes palavras de
otimismo. Agradeço ainda por todos os ensinamentos profissionais, pessoais e
espirituais.
Aos membros da banca pela participação e contribuição para este trabalho.
Ao professor Luis Henrique Borba por toda paciência e atenção; por todos os
ensinamentos e auxílio na análise estatística deste trabalho.
Ao professor Henrique Medeiros pelo auxilio financeiro na aquisição dos
equipamentos e reagentes necessários para realização do experimento.
Ao professor Emerson e a todos que fazem parte do laboratório de nutrição
animal, pelos equipamentos cedidos e auxílio durante minhas análises.
A todo corpo docente do PPGPA, que contribuíram para minha formação.
A Marcone/APASA, pelo auxílio, disponibilidade e confiança, na condução do
experimento.
A toda equipe do LABOLEITE, pelo apoio e ajuda durante a realização deste
trabalho.
7
Aos meus colegas da pós, pela amizade, companheirismo, e por me fazerem
me sentir tão “jovem” novamente. Ao grupo da luluzinha em especial, amigas de todas
as horas.
Por fim, a todos aqueles que rezaram ou torceram pela realização deste sonho,
meus sinceros agradecimentos.
8
“Deus não escolhe os capacitados, Ele capacita os escolhidos. Fazer ou
não fazer algo só depende de nossa vontade e perseverança".
Albert Einstein
9
RESUMO
O Leite instável não ácido (LINA) se caracteriza pela coagulação na prova do
álcool e acidez desejável (14-18°D). Dentre as regiões brasileiras, a Sul e Sudeste se
destacam por apresentarem as maiores ocorrências de LINA, o que vem acarretando em
problemas tanto para os produtores quanto para indústrias, em função do descarte ou
subvalorização do leite. Na região Nordeste há poucos estudos que indiquem sua
ocorrência e qualidade. O objetivo deste trabalho foi identificar a ocorrência de leite
instável não ácido nas mesorregiões oeste e central do Rio Grande do Norte, determinar
suas características físico-químicas, testar graduações alcoólicas e avaliar sua correlação
com a qualidade do leite. Foram analisadas 176 amostras de leite cru, no período de
setembro a dezembro/2014, provenientes de 23 tanques de resfriamento da APASA,
localizados em 7 municípios das mesorregiões oeste e central do RN. As amostras
foram coletadas em duplicata, sendo uma amostra usada para os testes de álcool a 68, 72
e 76%, mensuração do pH, acidez, condutividade elétrica e prova da fervura, realizados
no LABOLEITE/UFRN; e a outra amostra, contendo conservante Bronopol®, foi
enviada para o laboratório APCBRH (Associação Paranaense de Criadores de Bovinos
da Raça Holandesa), em Curitiba-PR, onde foram realizadas as análises de gordura,
proteína, sólidos totais, lactose, caseína, nitrogênio ureico e contagem de células
somáticas. O teste do álcool reprovou 31,82% das amostras, das quais 50% se
mostraram não ácidas, e 50% tiveram acidez elevada. As amostras foram divididas em 3
classes: Leite estável, LINA e leite ácido. Foi aplicado teste de Tukey a 5% para
comparação dos componentes do leite estável e LINA e não houve diferença
significativa entre eles. Ambas as classes obtiveram médias dentro do padrão exigido
pela IN 62. O valor médio de condutividade elétrica foi de 4,84 mS para o leite estável,
4,55 mS para o leite instável ácido e 4,53 mS para o instável não ácido. A condutividade
elétrica apresentou correlação positiva com a estabilidade alcoólica do leite e correlação
negativa com a acidez e o pH. Não foi possível observar relação direta entre a
condutividade elétrica e a contagem de células somáticas. O teste da fervura foi
negativo para todas as amostras de LINA. Pode-se concluir que a incidência de LINA
na região estudada é baixa, apesar dos fatores predisponentes como estresse calórico,
período de seca e deficiência alimentar. Conclui-se ainda que o LINA apresentou
qualidade semelhante ao leite estável, dentro das normas exigidas pelo MAPA, e com
estabilidade térmica adequada, o que comprova que não há razão para descarte deste
leite pelas indústrias.
Palavras-chave: Álcool, Acidez, Análise físico-química, caseína, condutividade
elétrica, estabilidade térmica.
10
ABSTRACT
The unstable non acid milk (UNAM) is characterized by coagulation in the alcohol test
and wanted acidity (14-18°D). Among Brazilian regions, the South and Southeast have
the highest occurrence of LINA, which has been causing problems for both producers
and for industries, due to the disposal or undervaluation of milk. In the Northeast there
are few studies that indicate their occurrence and quality. The objective of this study
was to identify the occurrence of unstable non-acid milk in the west and central
mesoregions of Rio Grande do Norte, determine their physicochemical characteristics,
test alcoholic graduations and evaluate their correlation with the quality of milk. 176
raw milk samples were analyzed in the period from September to December /2014 from
23 APASA’s cooling tanks, located in 7 cities of west and central mesoregions RN. The
samples were collected in duplicate, one sample used for alcohol testing at 68, 72 and
76%, measurement of pH, acidity, electrical conductivity and boiling proof, made in
LABOLEITE / UFRN; and the other sample containing Bronopol® preservative, was
sent to the APCBRH (Cattle Breeders Association Paranaense Holstein) laboratory in
Curitiba-PR, which were analyzed fat, protein, total solids, lactose, casein, urea nitrogen
and somatic cell count. The test alcohol samples disapproved 31.82%, of which 30%
proved to be non-acid, and 30% had high acidity. The samples were divided into three
classes: Stable Milk, UNAM and acid milk. 3% Tukey test was used for comparison of
stable milk components and UNAM and there was no significant difference between
them. Both classes obtained averages within the standard required by IN 62. The
average value of electric conductivity was 4.84 mS/cm for stable milk, 4.55 mS/cm for
unstable and acid milk and 4.53 mS/cm for non-acid unstable milk. The electrical
conductivity was positively correlated with alcohol stability of milk and negative
correlation with acidity and pH. Could not observe direct relationship between the
electrical conductivity and the somatic cell count.The boiling test was negative for all
samples UNAM. It can be concluded that the incidence of UNAM in the studied region
is low, although the predisposing factors such as heat stress, drought and nutritional
deficiency. In conclusion, the UNAM has quality similar to stable milk, conform the
norms required by Agriculture Ministry, and with adequate thermal stability, which
proves that there is no reason to reject this milk by industry.
Keywords: Acidity, alcohol, casein, electrical conductivity, physical-chemical analysis,
thermal stability.
11
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS 12
LISTA DE ABREVIATURAS 13
1. INTRODUÇÃO GERAL 14
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16
3. CAPÍTULO 1 17
Leite instável não ácido- O estado da arte 18
3.1. Resumo 18
3.2. Abstract 18
3.3. Introdução 19
3.4. Estabilidade Proteica 19
3.5. Prova do álcool 20
3.6. Leite instável não ácido 21
3.7. Utilização do LINA pela indústria 24
3.8. Considerações finais 25
3.9. Referências bibliográficas 26
4. CAPÍTULO 2 31
Ocorrência e caracterização físico-química do leite instável não ácido no Rio
Grande do Norte
32
4.1. Resumo 32
4.2. Abstract 32
4.3. Introdução 33
4.4. Material e métodos 33
4.5. Resultados e discussão 34
4.6. Conclusão 37
4.7. Referências bibliográficas 38
5. CAPÍTULO 3 40
Correlação entre condutividade elétrica, contagem de células somáticas e a
instabilidade alcoólica do leite
41
5.1. Resumo 41
5.2. Abstract 42
.3. Introdução 43
5.4. Material e métodos 44
5.5. Resultados e discussão 45
5.6. Conclusão 49
5.7. Referências bibliográficas 49
12
LISTA DE TABELAS
TABELA 1: Acidez, composição e contagem de células somáticas (CCS) do leite
normal e LINA
35
TABELA 2: Ocorrência de LINA de acordo com a graduação alcoólica 36
TABELA 3: Acidez, composição e contagem de células somáticas (CCS) do leite
instável nas diferentes graduações alcoólicas
37
TABELA 4: Avaliação da condutividade elétrica e CCS em função da classe do
leite
46
TABELA 5: Avaliação da condutividade elétrica e CCS em função da subclasse
do leite
47
TABELA 6: Condutividade elétrica segundo divisão em classes e médias de
acidez, pH e CCS
48
13
LISTA DE ABREVIATURAS
α S1- alfa s1 caseína
α S2- alfa s2 caseína
β- beta caseína
κ- kappa caseína
B- Boro
Ca- Cálcio
CEL- Condutividade elétrica do leite
Céls- Células
CCS- Contagem de células somáticas
Cl- Cloro
cm- Centímetro
Cu- Cobre
EC- Eletro condutividade
Fe- Ferro
IN 51- Instrução Normativa 51
IN 62- Instrução Normativa 62
I- Iodo
K- Potássio
LINA- Leite instável não ácido
Mg- Magnésio
Mn- Manganês
MAPA- Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento
mL- Mililitros
MS- miliSiemens
Na- Sódio
P- Fósforo
pH- Potencial hidrogeniônico
Zn- Zinco
14
1. INTRODUÇÃO
O leite bovino é o produto da ordenha completa e ininterrupta, de vacas sadias e
bem alimentadas (MAPA, 2011). É um alimento amplamente consumido e que dá
origem a vários subprodutos.
Durante as últimas décadas o Brasil apresentou um aumento relevante na
produção do leite, porém, a qualidade deste produto não acompanhou tal crescimento. A
cada dia que passa o consumidor torna-se mais exigente. Com isso, a necessidade da
busca pela qualidade de leite tem que ser constante, forçando o setor a adaptar-se às
novas exigências de mercado, que se tornou globalizado e competitivo.
Atualmente, são muitos os requisitos que as indústrias precisam atender para
comercializar os seus produtos no mercado interno e externo. Nesse contexto, o
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) publicou no Diário
Oficial da União, a Instrução Normativa nº51 (IN 51), em 2002, que regulamenta o
padrão de identidade e qualidade do leite. Nessa legislação, o MAPA determina os
testes necessários a serem realizados para garantir a qualidade físico-química,
microbiológica e nutricional do leite. A IN 62, que entrou em vigor em 2011, torna o
rigor dos testes e a segurança deste produto ainda maior para consumo.
A prova do álcool é um dos testes exigidos pela IN62, atuando como medida
direta para verificação da estabilidade proteica do leite cru através da desidratação
provocada pelo álcool, além de estimar a estabilidade térmica do leite (Marques et al.,
2007). As indústrias lácteas utilizam o teste para avaliar a qualidade do leite nas
unidades de produção leiteira, e as amostras positivas são descartadas por não serem
consideradas aptas ao processo de beneficiamento.
Resultados positivos ao teste do álcool (precipitação) podem ocorrer em
consequência do aumento da acidez, ocasionada pela fermentação da lactose.
Microrganismos mesófilos são responsáveis por essa fermentação e ocorrem em
situações de falta de higiene e refrigeração na produção de leite. Contudo, a
instabilidade térmica nem sempre é ocasionada por contaminação bacteriana ou acidez
elevada (Fonseca e Santos, 2000; Donatele et al., 2003; Zanela et al., 2009).
Quando o leite apresenta perda da estabilidade da caseína ao teste do álcool, mas
com acidez entre 14 e 18°D, é caracterizado como leite instável não ácido (LINA). O
LINA tem diversas causas, podendo estar associado a transtornos fisiológicos,
15
metabólicos e/ou nutricionais, destacando-se os desequilíbrios energéticos e proteicos,
pastos ricos em cálcio, deficiências minerais (Ca, P, Mg), mastite, época do ano,
período de lactação da vaca, subnutrição e acidose ruminal ou metabólica (Marques et
al., 2007; Zanela et al., 2009; Roma Jr. et al., 2009).
Apesar do LINA não representar um risco à saúde pública por não se tratar de
leite contaminado, sabe-se que ele apresenta alterações físico-químicas que podem
comprometer seu sabor, qualidade e rendimento. Acredita-se que quanto maior for a
estabilidade alcoólica, maior será a estabilidade térmica, e consequentemente melhor a
qualidade do produto final e o tempo de prateleira (Santos e Fonseca, 2007).
A redução da estabilidade do leite é um problema descrito em diversos países, e
frequentemente encontrado em vários estados do Brasil, principalmente nas regiões sul
e sudeste. Entretanto, poucos estudos na região nordeste indicam sua ocorrência
(Pacheco, 2011).
Baseado nisso, o presente trabalho teve por objetivo identificar a ocorrência de
LINA e as propriedades físico-químicas do leite fornecido à APASA (Associação de
pequenos agropecuaristas do sertão de Angicos), proveniente das mesorregiões oeste e
central do Rio Grande do Norte, bem como identificar a faixa de condutividade elétrica
para o leite estável, leite instável não ácido e leite ácido, além de verificar se há
correlação entre a condutividade elétrica do leite, a contagem de células somáticas, a
estabilidade alcoólica do leite e os níveis de pH e acidez do leite.
A dissertação encontra-se dividida em 3 capítulos, iniciando-se pela presente
secção, introdução geral, a qual enfatiza os principais temas abordados e objetivos da
pesquisa. Em sequência inicia-se o capítulo 1 onde é apresentado um referencial teórico
sobre o Leite instável não ácido, constituído por tópicos relevantes para o
desenvolvimento da pesquisa. O capítulo 2 relata a metodologia do experimento
realizado, bem como resultados encontrados sobre a qualidade físico-química do leite
instável não ácido e sua correlação com o leite normal. O capítulo 3, por fim, relata a
metodologia do experimento realizado, bem como resultados encontrados sobre a
correlação entre a condutividade elétrica, contagem de células somáticas e a
instabilidade alcoólica do leite.
16
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Donatele, D.; Vieira, L.; Folly, M. et al. Relação do teste de alizarol a 72% (v/v) em
leite “in natura” de vaca com acidez e contagem de células somáticas: análise
microbiológica. Higiene Alimentar, v.17, p.95-100, 2003.
Fonseca, L. F. L.; Santos, M. V. Qualidade do leite e controle da mastite. São Paulo:
Lemos, 2000. 175p.
MAPA. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº51
de 18 de setembro de 2002. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília,
setembro de 2002.
MAPA. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa
n˚62, de 29 de dezembro de 2011. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, 30
dez. 2011. Seção 1.
Marques, L. T.; Zanela, M. B.; Ribeiro, M. E. R.; et al. Ocorrência do leite instável ao
álcool 76% e não ácido (LINA) e efeito sobre os aspectos físico‑químicos do leite.
Revista Brasileira de Agrociência, v.13, p.91‑97, 2007.
Pacheco, M. S. Leite cru refrigerado do agreste pernambucano: Caracterização da
qualidade e do sistema de produção. 2011. 87 p. Dissertação (Mestrado) –
Universidade Federal Rural de Pernambuco.
Roma Júnior, L. C.; Montoya, J. F. G.; Martins, T. T.; et al. Sazonalidade da proteína
e outros componentes do leite e sua relação com programas de pagamento por
qualidade. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.61, p.1411-1418,
2009.
Santos, M. V.; Fonseca, L. F. L. Estratégia para controle de mastite e melhoria da
qualidade do leite. Pirassununga/SP: Editora dos Autores. 2007. 314 p.
Zanela, M. B.; Ribeiro, M. E. R.; Fischer, V.; et al. Ocorrência do leite instável não
ácido no noroeste do Rio Grande do Sul. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária
e Zootecnia, v.61, p.1009‑1013, 2009.
17
CAPÍTULO 1
LEITE INSTÁVEL NÃO ÁCIDO- O ESTADO DA ARTE*
* O artigo será enviado para a revista espanhola Archivos de Zootecnia, e portanto
obedece seus padrões de formatação (www.uco.es/organiza/servicios/publica/az/
php/img/web/28_17_20_ instrucciones_en_portugues.pdf)
18
Leite instável não ácido- O estado da arte
Faria, P. F1.; A., Rangel
2
1Mestre em produção Animal, UFRN, Brasil. [email protected]
2Professor Associado do programa de pós graduação em produção animal, UFRN, Brasil.
RESUMO
O Leite instável não ácido (LINA) se caracteriza por apresentar coagulação na prova do álcool a
72% e possuir acidez entre 14 e 18°D. Há vários estudos sobre o LINA nas regiões Sul e
sudeste, o apontado como um problema entre produtores e indústrias, devido o descarte e
subvalorização do leite. Na região Nordeste há poucos estudos que indiquem sua ocorrência e
qualidade, dados esses importantes para produtores, indústrias e consumidores. O objetivo deste
trabalho foi fazer um levantamento bibliográfico sobre as causas de LINA, as alterações
encontradas no leite e os impactos provocados na indústria. Com base no levantamento
realizado, é possível concluir que o leite instável não ácido é um achado de grande incidência
nas regiões Sul e Sudeste, e provavelmente por todo o Brasil. A região nordeste possui pequeno
número de estudos, porém tem fatores desencadeantes suficientes, como altas temperaturas,
períodos longos de seca e baixa pluviometria. Aliado a isso, o LINA tem sido identificado como
causador de instabilidade térmica, porém esta relação não deve ser feita, já que outros fatores
levam à instabilidade térmica que não o LINA. Por fim, é necessário estudos que determinem
melhor a qualidade do LINA e seus subprodutos, com intuito de evitar a perda de matéria-prima
de qualidade e prejuízos ao setor lácteo.
Palavras-Chave: Álcool, caseína, estabilidade térmica, fervura, proteína
ABSTRACT
The unstable non acid milk (UNAM) is characterized by clotting in the 72% alcohol test and has
acidity between 14 and 18°D. There are several studies about UNAM in the south and
southeast, showing as one problem among producers and industries due disposal and
undervaluation of milk. In the Northeast there are few studies that indicate their occurrence and
quality, these data are important for producers, industry and consumers. The objective of this
study was to review about UNAM causes, the changes found in milk and impacts on industry.
Based on the conducted survey, it can be concluded that the UNAM has a big incidence found
in the South and Southeast, and probably throughout Brazil. The northeast region has few
studies, but have sufficient triggering factors, such as high temperatures, long periods of
drought and low rainfall. Allied to this, the UNAM has been identified as causing thermal
instability, but this relationship should not be done, because there are other factors that leaves
thermal instability than LINA. Finally, it is necessary studies to better determine the UNAM
and products quality, aiming to prevent the raw materia loss and damage to the dairy sector.
Keywords: Alcohol, boil, casein, protein, thermal stability
19
INTRODUÇÃO
Atualmente, são muitos os requisitos que as indústrias precisam atender para
comercializar os seus produtos no mercado interno e externo. Nesse contexto, o MAPA
determina, através da Instrução Normativa (IN) 51, os testes necessários a serem realizados para
garantir a qualidade físico-química, microbiológica e nutricional do leite. A IN 62, que entrou
em vigor em 2011, torna o rigor dos testes e a segurança deste produto ainda maior para
consumo.
Diversos são os testes usados para verificar e garantir a qualidade do leite que chega às
prateleiras. A prova do álcool é utilizada para avaliar a qualidade do leite que chega às
indústrias, e atua como medida direta para verificação da estabilidade das micelas de proteína
do leite cru, através da desidratação provocada pelo álcool, e é também usada para estimar a
estabilidade do leite quando submetido ao tratamento térmico (Marques et al., 2007). As
amostras positivas são descartadas por não serem consideradas aptas aos processos de
beneficiamento. Podem ocorrer em consequência da redução de pH, ocasionada pela
fermentação da lactose por bactérias psicotróficas, resultando em instabilidade proteica (Zanela
et al., 2006). Porém, a instabilidade térmica nem sempre é ocasionada por contaminação
bacteriana ou acidez elevada. Nestes casos, o leite é caracterizado como leite instável não ácido
(LINA), apresentando perda da estabilidade da caseína ao teste do álcool, sem apresentar acidez
elevada (Roma Júnior et al., 2009).
Atualmente, a redução da estabilidade térmica do leite é um problema frequentemente
encontrado em vários estados do Brasil, principalmente nas regiões Sul e sudeste. Faltam
estudos nas demais regiões para identificação do LINA.
Santos e Fonseca (2007) acreditam que quanto maior for a estabilidade térmica, maior a
qualidade do produto final e o tempo de prateleira, além de menores os riscos à saúde do
consumidor; portanto este tema precisa ser melhor estudado a fim de garantir melhorias ao setor
lácteo.
ESTABILIDADE PROTEICA
A proteína é o componente de maior importância nos estudos e alimentos da atualidade,
pois auxilia diretamente no ganho de massa magra. A busca por alimentos saudáveis tem
favorecido a valorização da proteína, se tornando uma tendência na maioria dos países, uma vez
que muitos consumidores estão mais conscientes do valor nutricional e calórico dos alimentos e
sua relação com a saúde (Santos; Fonseca, 2007).
Para o setor lácteo, a proteína também é considerada um componente de extrema
importância, em virtude da sua relação com o rendimento industrial. A gama de produtos que
podem ser fabricados a partir do leite é, provavelmente, a sua mais importante característica do
ponto de vista industrial (Fox; Brodkorb, 2008).
Embora a quantidade de proteína seja importante para o rendimento industrial, a
preocupação com sua qualidade tem sido crescente, já que as indústrias de laticínios buscam
matérias primas que resistam ao processamento térmico, fazendo com que haja cada vez mais
pesquisas voltadas à análise das propriedades proteicas do leite (Roma Junior et al., 2009).
As proteínas do leite podem ser classificadas em quatro grupos, de acordo com suas
propriedades físico-químicas e estruturais: Proteínas do soro, caseínas, proteínas das membranas
dos glóbulos de gordura e enzimas e fatores de crescimento (Lourenço, 2000).
As caseínas constituem 80% da proteína total do leite bovino e representam as proteínas
de maior importância para o setor lácteo. São definidas como fosfoproteínas, sintetizadas nas
20
células epiteliais da glândula mamária e secretadas na forma de micelas, e precipitam em pH
igual a 4,6 (Farrel Jr. et al., 2004).
A caseína é uma das responsáveis pelo qual o leite é tão importante na alimentação
humana, por ser um dos mais abundantes componentes do leite, ter uma composição de alta
qualidade e ser fonte de aminoácidos. Além disso, atua como fator determinante no rendimento
de produtos lácteos, permanecendo estável à pasteurização (Santos; Fonseca, 2007). As
propriedades tecnológicas do leite, como sua cor branca e a estabilidade ao calor ou etanol são
possíveis devido às propriedades das micelas de caseína, o que tem sido um incentivo
econômico e tecnológico para caracterizar suas propriedades e elucidar a sua estrutura (Fox;
Brodkorb, 2008).
São classificadas em 4 subgrupos: Caseínas alfa (α), beta (β), kappa (κ) e gama (γ)
(Sgarbieri, 2005). A presença de κ caseína é o fator primordial para a estabilidade das micelas
de caseína. Por constituir a fração hidrofílica da caseína, através da reação com a água ela
impede a agregação das micelas. A estabilidade estérica gerada pela camada externa de κ
caseína é o principal fator estabilizante da caseína (Tuinier; Kruif, 2002).
Segundo O’Connell et al. (2006) os principais fatores que afetam a estabilidade coloidal
das micelas de caseína são: Hidrólise enzimática de κ caseína, exposição a altas temperaturas
(>120°C), pH, excesso de Ca++
e adição de etanol.
Os microrganismos psicotróficos, ao se multiplicarem no leite, promovem sua
acidificação, além de produzirem enzimas proteolíticas termoestáveis, que agem sobre a κ
caseína, resultando na desestabilização das micelas e coagulação do leite (Pinto et al., 2006;
Santos; Fonseca, 2007; Nornberg et al., 2010).
O excesso de Ca++
diminui a solubilidade das proteínas em água. O excesso de sais
domina as cargas do solvente (água), diminuindo consequentemente, o número de cargas
disponíveis para se ligarem ao soluto (proteína). Desta forma, aumenta a interação soluto/soluto,
ocorrendo a precipitação das proteínas (Holt, 2004).
PROVA DO ÁLCOOL
Há diversos testes capazes de verificar e garantir a qualidade do leite que chega às
prateleiras. A prova do álcool é o método utilizado para verificação da estabilidade da proteína
no leite cru, através da desidratação provocada pelo álcool em diferentes concentrações, e é
usada para estimar a estabilidade do leite quando submetido ao tratamento térmico (Marques et
al., 2007).
A prova do álcool apresenta, como princípio, a atuação do álcool como um desidratante,
simulando as condições do aquecimento. Para isto, são colocados em um tubo de ensaio 2 mL
de leite e 2 mL de etanol a 72% (MAPA, 2011). Caso haja floculação do leite, a amostra é tida
com instabilidade proteica, sendo considerada não apta para a industrialização.
Inicialmente a prova do álcool era utilizada pela indústria láctea como uma medida
indireta do pH natural do leite, já que a acidez produz perda da estabilidade, podendo provocar a
precipitação da proteína. Anos depois, verificou-se que o leite poderia ser instável mesmo
apresentando pH desejável, dando origem ao leite instável não ácido (Oliveira; Timm, 2006).
Zadow (1993) menciona que já nos primeiros estudos sobre a estabilidade do leite ao
etanol, determinou-se que os cátions bivalentes e a concentração do etanol teriam um importante
efeito na prova do álcool, estabelecendo que a concentração de etanol requerida para coagular a
caseína, estava inversamente relacionada com a concentração de íons cálcio. Ao se utilizar uma
maior concentração de etanol na prova do álcool, produz-se uma maior desestabilização das
proteínas, devido à redução da constante dielétrica ao meio, modificando a carga das proteínas.
21
Horne e Parker (1981) afirmaram que o álcool reduz a constante dielétrica ao meio,
eliminando a barreira de energia que previne a coagulação. Se a constante dielétrica é reduzida
até um valor de pH cítrico, as micelas de caseína precipitam. Os autores indicam que a
estabilidade do leite ao etanol ocorre em função do pH, entre 6,4 a 7,0; obtendo-se uma curva
sigmoide ao relacionar o pH versus concentração de etanol.
LEITE INSTÁVEL NÃO ÁCIDO
O leite instável não ácido (LINA) pode ser definido como aquele que apresenta perda da
estabilidade da caseína ao teste do álcool, sem apresentar alteração na acidez natural do leite.
Sua ocorrência causa significativos prejuízos a toda cadeia produtiva, pois o leite é rejeitado ou
subvalorizado pela indústria, visto que não é considerado apto ao processo de beneficiamento,
levando a um baixo rendimento quando usado em laticínios (Zanela et al., 2006; Roma Júnior et
al., 2009).
Apesar de o Ministério da Agricultura recomendar que a prova do álcool seja realizada
utilizando-se a concentração alcoólica de 72% v/v, a maioria das indústrias utiliza atualmente
concentrações mais altas, chegando a 80% ou mais (Fischer et al., 2012), com intuito de garantir
um leite de melhor qualidade e maior instabilidade térmica, o que leva ao descarte desnecessário
de leite.
O primeiro relato de LINA ocorreu no ano de 1930, na cidade de Utrecht, na Holanda, e
ocasionado por altas concentrações de cálcio iônico no leite (Mitamura, 1937). Foi então
denominado síndrome de Utrecht, só depois recebendo a denominação de Leite instável não
ácido (Oliveira et al., 2007).
Estudos avaliando sua ocorrência foram relatadas em outros países, como Japão
(Yoshida, 1980), Itália (Pecorari et al., 1984), Irã (Sobhani et al., 1998), Uruguai (Barros et al.,
1999), Bolívia (Alderson, 2008), Argentina (Negri et al., 2001), Cuba (Ponce Ceballo;
Hernández, 2001), Chile (Barchiesi-ferrari; Williams-salinas; Salvo-garrido, 2007) e Brasil
(Donatele, et al., 2003; Zanela et al., 2006; Marques et al., 2007).
No Brasil, os estudos são ainda limitados e foram efetuados principalmente no Rio
Grande do Sul (Oliveira et al., 2007; Marques et al., 2007; Zanela et al., 2009; Marques et al.,
2010; Marques et al., 2011; Barbosa et al., 2012; Stumpf et al., 2013), Paraná (Marx et al.,
2011; Fagnani; Beloti; Battaglini, 2014; Sovinski et al., 2014), São Paulo (Botaro et al., 2007;
Botaro et al., 2009; Oliveira et al., 2011), Minas Gerais e Rio de Janeiro (Roma jr. et al., 2009).
No nordeste há poucos relatos de LINA até o momento, sendo descrito apenas em Alagoas e
Pernambuco (Pacheco, 2011; Souza et al., 2011).
A incidência de LINA tem se mostrado alta no Brasil, variando de 30% (Fagnani, Beloti
e Battaglini, 2014), até 64,8% (Oliveira et al., 2011). Esta incidência pode estar relacionada a
diversos fatores, porém muitos ainda não elucidados. Pode estar associado a transtornos
fisiológicos, metabólicos e/ou nutricionais, com implicações nos mecanismos de síntese e
secreção láctea; ou ainda estar relacionado à raça, fatores genéticos, composição da fração
proteica do leite, estresse, calor ou até lactações prolongadas. Entre os fatores de maior
importância, destacam-se os desequilíbrios em energia e proteína associados às características
da dieta, pastos ricos em cálcio, deficiências ou desbalanços minerais, restrição alimentar, época
do ano (período seco), estágio de lactação da vaca, subnutrição e distúrbios ácido-básicos, como
acidose ruminal e metabólica (Zanela et al., 2006; Marques et al., 2007; Zanela et al., 2009;
Oliveira et al., 2011; Marques et al., 2011; Fagnani, Beloti e Battaglini, 2014).
Os produtores desconhecem a ocorrência de LINA, e associam a perda da estabilidade do
leite exclusivamente à acidez elevada, levando a equívocos e descarte da matéria prima
22
(Marques et al., 2007), porém os estudos apontam uma infinidade de causas que podem alterar a
estabilidade proteica do leite.
Há várias pesquisas tentando diagnosticar as causas de ocorrência de LINA, contudo os
fatores nutricionais são os mais evidentes nos estudos, apontando o período seco como o de
maior incidência, devido à defasagem dos pastos e desbalanço nutricional (Oliveira et al., 2007;
Marques et al., 2007; Botaro et al., 2009; Marques et al., 2010; Marques et al., 2011; Oliveira et
al., 2011; Barbosa et al., 2012).
Restrições alimentares e desequilíbrios nutricionais, frequentemente observados em
rebanhos bovinos comerciais, reduzem a produção leiteira e a estabilidade do leite no teste do
álcool (Carvalho et al., 2006; Zanela et al., 2006). Segundo Barbosa et al. (2012) existe uma
associação entre diminuição do aporte nutricional generalizado (energia, proteínas e minerais) e
a redução da estabilidade na prova do álcool e produção de leite.
Segundo Rodrigues et al. (2006), os produtores de leite têm como maior fator de
estrangulamento da produção, a falta de reserva alimentar nos meses de seca, fazendo com que
haja estímulo, por parte da indústria, à aquisição de concentrados com elevado teor de proteína
como forma de balanceamento da dieta. O incremento do aporte nutricional aumenta a produção
leiteira, os níveis de proteína, lactose e caseína e a estabilidade do leite, em vacas em estádio
inicial ou médio de lactação (Marques et al., 2010), o que ajudaria a reduzir a ocorrência de
LINA. Entretanto, o excesso de proteína na alimentação pode levar ao seu aparecimento.
Assim, a combinação entre forragens de baixa qualidade nutricional e uso de
concentrados de forma desbalanceada ocasiona desequilíbrios energéticos e/ou proteicos da
dieta, o que compromete o metabolismo ruminal e altera a composição do leite (Corassin et al.,
2004).
Condição semelhante foi observada por Chavez et al. (2004), na Argentina, onde uma
maior frequência de LINA foi identificada nos últimos meses do período seco, época associada
à baixa disponibilidade de pastos e forragens de qualidade, além do incremento relativo no
fornecimento e consumo de concentrados.
Fagnani, Beloti e Battaglini (2014), relatam que a frequência de casos de LINA é maior
em vacas com distúrbio ácido-básico, que podem ocorrer devido a desordens gastrointestinais,
dietas desbalanceadas, desordens renais e falha dos mecanismos fisiológicos compensatórios,
porém nem sempre estes distúrbios levam à ocorrência de LINA. A alcalose respiratória é o
distúrbio ácido-básico mais observado em animais positivos para LINA, seguida de acidose
metabólica em menor proporção.
As variações na estabilidade do leite têm sido relacionadas a dietas ou pastos ricos em
cálcio, com deficiências ou desequilíbrios minerais (principalmente envolvendo o Cálcio,
Fósforo e Magnésio) e a mudanças bruscas da dieta (Chavez et al., 2004; Tsioulpas et al., 2007;
Omoarukhet al., 2010). Marques et al. (2011) relatam que o fornecimento de sal iônico na dieta
de vacas lactantes induz a acidose metabólica e aumenta a concentração de cálcio no leite,
resultando na diminuição da estabilidade alcoólica; mostrando a relação positiva do distúrbio
ácido-básico e do cálcio iônico com a ocorrência de LINA.
Os processos inflamatórios da glândula mamária aumentam a concentração de plasmina
no leite, cuja ação hidrolítica sobre a caseína leva à diminuição da estabilidade do leite (Philpot,
1998). Além disso, Holt (2004) afirma que em leites mastíticos e de final da lactação a
probabilidade de produzir leite instável triplica, devido à mudança no pH, que provoca maior
permeabilidade do epitélio mamário à pequenas partículas e íons (Litwinczuk et al., 2011; Silva
et al., 2014)
Sabe-se ainda, que a ocorrência de leite instável não ácido é maior em bovinos com alto
potencial genético (Zanela et al., 2006). Botaro et al. (2007; 2009) citam maior predisposição de
LINA na raça Girolando, em relação à raça Holandesa.
23
Zanela et al. (2006) citam que estresse de manejo, nutricional e/ou calórico também
podem atuar como desencadeantes de LINA. Na visão de Barchiese-Ferrari (2007) e Stumpf et
al. (2013), a relação entre a restrição alimentar e leite instável ainda não foi completamente
elucidada, mas evidências apontam que o estresse causado no animal devido à restrição
alimentar pode provocar aumento da permeabilidade das células do tecido mamário, resultando
em passagem de cátions monovalentes do sangue e consequente aumento da força iônica e
diminuição da repulsão das micelas de caseína. O fenômeno tornaria o leite mais susceptível à
coagulação quando submetido à prova do álcool, explicando assim o fator estresse como
desencadeante de LINA
Dessa forma, apontar a época e condições em que o LINA é observado, é fator
fundamental para identificar suas causas, e consequentemente, produzir leite com qualidade
(Oliveira; Timm, 2006).
Diversos trabalhos com LINA tem apontado para diminuição na concentração dos
constituintes do leite instável não ácido em relação ao leite estável, embora muitos sem
diferença significativa. Porém estes dados são ainda controversos, e por esse motivo, não há
como precisar com certeza o efeito do LINA sobre a composição do leite.
Em relação à concentração de gordura, Marques et al. (2007) e Oliveira et al. (2011)
encontraram valores significativamente superiores para gordura no LINA. Como o teor de
gordura é variável em função de inúmeros fatores como alimentação, época do ano, estágio de
lactação, entre outros, as alterações encontradas pelos autores citados pode não estar relacionada
diretamente à ocorrência de LINA; entretanto este aumento na concentração de gordura
valorizaria ainda mais o LINA, visto que o programa de pagamento por qualidade beneficia o
leite com teores mais altos desse constituinte.
Para proteína, há autores que citam diminuição na concentração para o LINA (Zanela et
al., 2009; Oliveira et al., 2011) ou aumento (Barbosa et al., 2012). Zanela et al. (2009) acreditam
que a diminuição da proteína esteja associada à redução da caseína do leite, devido à menor
disponibilidade de nutrientes da dieta.
Ainda com relação às proteínas do LINA, Barbosa et al. (2012) encontraram relação
inversamente proporcional comparando a graduação alcoólica que gerou reação ao teste do
álcool e o teor de proteína da amostra.
Teores mais baixos de caseína (Ponce, 1999; Ponce Ceballo; Hermandez, 2001; Chavez
et al., 2004; Oliveira; Timm, 2007), e albumina (Barbosa et al., 2012) foram descritos no LINA.
Teores mais altos de β-caseína e mais baixos de κ-caseína foram relatados por Barbosa et al.
(2012).
Chavez et al. (2004); Oliveira e Timm (2007) afirmam que baixas concentrações de
caseína é um dos fatores que caracterizam o LINA e parece estar correlacionado com épocas de
carência alimentar ou dietas deficitárias.
Em relação à concentração de lactose, existe um consenso entre diversos autores de que o
LINA apresenta teores mais baixos (Oliveira; Timm, 2006; Fischer et al., 2006; Zanela et al.,
2006; Marques et al., 2007; Zanela et al., 2009; Oliveira et al., 2011; Marx et al., 2011; Fagnani,
Beloti, Battaglini, 2014) sendo este fato associado ao grau de subnutrição a que o animal é
submetido (Sobhani et al. 1998; Barros et al., 1999; Marques et al., 2007).
A porcentagem de sólidos totais nos leites instáveis e estáveis não teriam diferenças
significativas segundo Marques et al. (2007); Marx et al. (2011); Oliveira et al. (2011) e
Fagnani, Beloti, Battaglini (2014); porém apresentam teores menores segundo Zanela et al.
(2009).
Quanto aos minerais, Ponce (1999), descreve diminuição nos teores para o LINA,
enquanto Chavez et al. (2004) e Oliveira e Timm (2007), identificaram o aumento na
concentração de íons, particularmente o cálcio.
24
Quanto à contagem de células somáticas (CCS), os resultados são controversos, podendo
o LINA apresentar uma CCS significativamente superior (Marques et al., 2007; Zanela et al.,
2009; Oliveira et al., 2011), ou sem diferença significativa (Donatelet al., 2003; Zanela et al.,
2006; Marx et al., 2011; Fagnani, Beloti, Battaglini, 2014) em relação ao leite estável. Por fim,
Chavez et al. (2004) encontraram valores de CCS menores para o LINA.
Ratificando, Zanela et al. (2009), citaram que a composição apresenta-se mais diluída no
LINA do que no leite normal, com menores teores de proteína bruta, lactose, sólidos
desengordurados e sólidos totais, porém muitos trabalhos não encontraram variação nos
constituintes para o LINA em relação ao leite estável (Marx et al., 2011; Fagnani, Beloti e
Battaglini, 2014).
Nenhum dos estudos aponta valores dos constituintes do LINA fora dos padrões exigidos
pela legislação (IN 51/IN 62) e, portanto, não há justificativa para a rejeição do leite instável
não ácido pelas indústrias ou a penalização dos produtores que fornecerem este tipo de amostra
(Corassin et al., 2004; Zanela et al., 2006; Oliveira; Timm, 2006; Marques et al., 2007; Roma et
al., 2009; Zanela et al., 2009; Oliveira et al., 2011; Marx et al., 2011).
Somado a isso, não há garantias que as mudanças na composição do leite sejam
relacionadas ao LINA, visto que inúmeros fatores como período do ano, clima, produção
leiteira, alimentação de baixa qualidade nutricional, uso de concentrados de forma
desbalanceada, mastite, raça, idade, características individuais, estágio de lactação, saúde do
animal, período do cio, espaço entre ordenhas, entre outros podem interferir na composição do
leite (Corassin et al., 2004; Botaro et al., 2009; Oliveira et al., 2011).
Chaves et al. (2004) apontaram relação causa-efeito contrários aos estudos anteriores,
afirmando que não é a presença de LINA que altera os constituintes do leite, mas que as
alterações na composição, como amostras com baixo teor de caseína, que levam à ocorrência de
LINA.
UTILIZAÇÃO DO LINA PELA INDÚSTRIA
Ponce (1999) descreve que há problemas no uso do LINA, como precipitação durante a
pasteurização, baixo rendimento na fabricação do queijo, aumento do tempo de coagulação,
maior fragilidade do coágulo e possibilidade de precipitações para o leite tipo UHT.
Segundo Santos e Fonseca (2007), o leite que coagula na prova do álcool não resiste ao
calor; dessa forma, o LINA não resistiria aos tratamentos térmicos utilizados pelas indústrias
para fabricação do leite UHT; sendo assim, o teste do álcool é considerado uma ferramenta de
grande importância para diagnóstico, no campo, quanto à qualidade do leite.
Apesar de esses estudos indicarem desvantagens no uso do LINA pela indústria, estudos
mais recentes tem demonstrado um bom rendimento e adequada composição nutricional do
LINA em relação ao leite estável, inclusive com boa estabilidade térmica.
Ribeiro et al. (2009) estudando a qualidade do iogurte batido produzido a partir de LINA,
encontrou qualidade semelhante ao iogurte fabricado a partir do leite estável, sem diferença
físico-química, sensorial e de composição. Além disso, não houve diferença no tempo de
fermentação, pH e viscosidade dos produtos elaborados, tornando o LINA uma boa matéria
prima para fabricação de iogurte.
De maneira semelhante, Lazzarotto (2013), ao avaliar a fabricação de iogurte tradicional
natural e queijo tipo minas frescal a partir de LINA, obteve resultados semelhantes aos produtos
obtidos a partir de leite estável, apontando para um tempo de vida útil adequado dos produtos
fabricados a partir do LINA e, portanto, não haveria motivo para descarte desse leite.
25
Costabel (2009) em seu estudo concluiu que leites positivos ao teste do álcool 72% e 80%
e em boas condições higiênico sanitárias tem boa aptidão para a coagulação, de modo que eles
podem ser perfeitamente utilizados para a fabricação de queijos.
No entanto, há poucos trabalhos sendo realizados no Brasil acerca do uso do LINA para
fabricação de derivados lácteos, e sua qualidade e rendimento. Infelizmente, tal fato, causa
ainda mais prejuízos ao setor, devido à falta de dados e resultados conclusivos sobre o assunto
(Lazzarotto, 2013).
Com relação à estabilidade do LINA, alguns estudos tem apontado que não há correlação
entre a estabilidade térmica e a estabilidade alcoólica do leite (Molina et al., 2001; Chavez et al.,
2004; Negri et al., 2003; Silva et al., 2012; Lazzarotto, 2013; Ciprandi, 2014), não justificando
assim as concentrações alcoólicas crescentes que as indústrias usam para garantir uma boa
estabilidade térmica ao leite. Molina et al. (2001) e Chavez et al. (2004) concluem que o LINA
pode apresentar boa estabilidade ao processamento térmico, sem comprometer a qualidade do
leite e seus subprodutos. Além disso, pesquisas têm demonstrado que amostras estáveis no teste
do álcool podem apresentar coagulação na prova da fervura (Negri et al., 2003), e amostras
instáveis ao álcool podem ser negativas à prova de fervura (Molina et al., 2001; Negri et al.,
2003; Chavez et al., 2004; Silva et al., 2012; Lazzarotto, 2013; Ciprandi, 2014), não
representando então o teste do álcool uma medida segura para determinar a estabilidade térmica
do leite.
Lazzarotto (2013) afirma que o teste do álcool tem baixíssima correlação com os testes
térmicos, gerando conflitos entre a indústria e o produtor leiteiro uma vez que perde-se matéria
prima de boa qualidade.
Nos Estados Unidos, Shilton et al. (1992) encontraram correlação entre a prova do álcool
e instabilidade térmica apenas para amostras ácidas e com altas concentrações de cálcio iônico,
sugerindo que a prova do álcool reprova leite de boa qualidade. Por este motivo, tal prova caiu
em desuso neste país.
Vale ressaltar ainda, que há uma confusão existente entre o conceito de estabilidade
térmica e vida útil do produto. A primeira refere-se à coagulação que pode ocorrer durante a
fabricação do produto; já a segunda, refere-se à sedimentação que ocorre na embalagem durante
a estocagem (Negri et al., 2003).
Singh (2004) define estabilidade térmica como sendo a capacidade do leite de suportar
altas temperaturas, sem coagular ou geleificar.
Enfim, quanto maior for a estabilidade térmica, maior a qualidade do produto final e o
tempo de prateleira, e menores os riscos à saúde do consumidor (Santos e Fonseca, 2007).
Portanto, a instabilidade proteica do LINA não deve nem pode ser confundida com instabilidade
térmica. Baseado nisso, o Ministério da Agricultura precisa encontrar testes rápidos alternativos
que avaliem eficazmente a estabilidade térmica do leite, visto que a prova do álcool não atua de
forma satisfatória, levando ao descarte desnecessário de leite de qualidade. É necessário, então,
estar atento a métodos mais eficazes de controlar a qualidade do leite que chega ao consumidor,
sem prejudicar os produtores e indústrias, que produzem leite com boa estabilidade térmica e
composição dentro dos limites exigidos pela IN 62 e com o rigor microbiológico necessário.
As pesquisas mais aprofundadas são então, de fundamental importância para determinar
se há, de fato, implicações no uso de LINA pelo mercado consumidor e pelas indústrias de
laticínios.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com base no levantamento realizado, é possível observar que o leite instável não ácido é
um achado de grande incidência nas regiões Sul e Sudeste, e provavelmente por todo o Brasil. A
26
região nordeste possui pequeno número de estudos, com incidência de LINA inferior às
pesquisas do Sul, indicando que ainda há muito a ser investigado sobre suas causas, visto que a
região nordeste apresenta altas temperaturas, períodos longos de seca, baixa pluviometria e
deficiência alimentar, razões suficientes para apresentar uma maior incidência de LINA.
Aliado a isso, o LINA tem sido descartado e subvalorizado pelas indústrias devido um
pensamento errôneo de que a instabilidade alcoólica ocasionaria a instabilidade térmica, porém
esta relação nem sempre pode ser feita, já que outros fatores levam à instabilidade térmica que
não o LINA.
Por fim, são necessários estudos que determinem melhor a qualidade do LINA e seus
subprodutos, com intuito de evitar a perda de matéria-prima de qualidade e prejuízos ao setor
lácteo.
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31
CAPÍTULO 2
OCORRÊNCIA E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DO LEITE
INSTÁVEL NÃO ÁCIDO NO RIO GRANDE DO NORTE*
* O artigo será enviado para a revista espanhola Archivos de Zootecnia, e portanto
obedece seus padrões de formatação (www.uco.es/organiza/servicios/publica/az/php/
img/web/28_17_20_ instrucciones_en_portugues.pdf)
32
Ocorrência e caracterização físico-química do leite instável não ácido no Rio Grande do
Norte
FARIA, P. F.1; RANGEL, A. H. N.
2
1Mestre em produção Animal, UFRN, Brasil. [email protected]
2Professor Adjunto do programa de pós graduação em produção animal, UFRN, Brasil.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi identificar a ocorrência de leite instável não ácido nas
mesorregiões oeste e central do Rio Grande do Norte, bem como avaliar a qualidade do leite. Ao
longo de 4 meses, foram analisadas 92 amostras, provenientes de 23 tanques de resfriamento.
Foi realizado o teste do álcool a 68, 72 e 76%, além da mensuração do pH, acidez, gordura,
proteína, sólidos totais, nitrogênio ureico, lactose, caseína e contagem de células somáticas. A
incidência de LINA foi de 15,91%, e não houve diferença significativa na composição do LINA
em relação ao leite estável em nenhuma das graduações alcoólicas. Nenhuma amostra de LINA
apresentou coagulação na prova da fervura. Tais resultados permitem concluir que apesar das
inúmeras adversidades climáticas e nutricionais existentes na região, o LINA não representa um
problema aparente.
.
Palavras-Chave: Álcool, caseína, estabilidade térmica, fervura, graduação alcoólica, proteína
Ocour and physical-chemical caractheres of
Unstable non-acid milk (unam) at Rio Grande do Norte
ABSTRACT
The objective of this study was to identify the occurrence of unstable non-acid milk (UNAM) in
the western and central mesoregions of Rio Grande do Norte, as well as evaluate the quality of
milk. During 4 months, 92 samples were analyzed from 23 cooling tanks. Was conducted
alcohol testing at 68, 72 and 76%, in addition to measurement of pH, acidity, fat, protein, total
solids, urea nitrogen, lactose, casein and somatic cell count. The incidence of UNAM was
15.91%, and there was no significant difference in milk composition unstable non-acid relative
to stable milk in any alcoholic graduation. No sample LINA presented clotting on the boil test.
These results show that even though numerous climatic and nutritional adversity existing in the
region, UNAM is not an apparent problem.
Keywords: Alcohol, alcoholic graduation, boil, casein, protein, thermal stability
33
INTRODUÇÃO
A produção de leite no Brasil vem aumentando continuamente, porém, a qualidade deste
produto não acompanhou tal crescimento. Diversos são os testes usados para verificar e garantir
a qualidade do leite que chega às prateleiras. A prova do álcool é o método utilizado para
verificação da estabilidade das proteínas do leite cru, através da desidratação provocada pelo
álcool em diferentes concentrações, e é usada para estimar a estabilidade do leite quando
submetido ao tratamento térmico (Marques et al., 2007).
O leite instável não ácido (LINA) é definido como o leite que apresenta perda da
estabilidade da caseína ao teste do álcool, sem apresentar alteração na acidez. Esta ocorrência
causa significativos prejuízos a toda cadeia produtiva, pois o leite é rejeitado ou subvalorizado
pela indústria, visto que não é considerado apto ao processo de beneficiamento, levando a um
baixo rendimento quando usado em laticínios (Roma Jr. et al., 2009).
Porém, diversos estudos têm mostrado que a estabilidade ao álcool não tem relação direta
com a estabilidade ao processamento térmico, sendo assim, o descarte do LINA, estaria
ocorrendo desnecessariamente em alguns casos.
Além disso, diversos autores têm avaliado a qualidade física, química e microbiológica
do LINA, e os resultados têm se apresentado divergentes quanto à composição do leite.
A alta incidência de LINA, descrita nas regiões sul e sudeste (Marques et al., 2007;
Oliveira et al., 2011; Zanela et al., 2011; Marx et al., 2011), levantam a preocupação de avaliar a
qualidade deste leite, e sua ocorrência em outras regiões.
Baseado nisto, o presente trabalho teve o objetivo de identificar a ocorrência de LINA nas
mesorregiões oeste e central do Rio Grande do Norte, e avaliar as características de qualidade
do mesmo.
MATERIAL E MÉTODOS
De setembro a dezembro de 2014, foram coletadas, mensalmente, amostras de 23 tanques
de resfriamento, provenientes de 87 propriedades, com rebanhos predominantemente mestiços,
fornecedoras à usina de beneficiamento APASA, localizada no município de Angicos, na
mesorregião central do Rio Grande do Norte, totalizando 92 amostras. Os tanques ficam
localizados em 7 municípios das mesorregiões central e oeste potiguar e foram classificados em
individuais ou coletivos.
A região avaliada apresenta clima semiárido, altas temperaturas e baixo índice
pluviométrico. O período em que foi conduzido o experimento foi o período seco.
A alimentação ofertada aos animais na época das coletas consistia na associação de
volumoso e concentrado. O volumoso ofertado foi oriundo de plantas nativas arbustivas,
brotações de plantas nativas arbóreas, xique-xique, braquiária, capim elefante e sorgo. O
concentrado foi basicamente composto por milho, soja e torta de algodão, mas os níveis de
garantia não foram identificados, pois a maioria dos produtores não faz balanceamento da dieta.
As coletas foram realizadas diretamente do tanque de resfriamento, sempre após a
homogeneização do leite. Cada amostra foi coletada em duplicata, onde uma das amostras,
contendo Bronopol®, foi enviada para o laboratório APCBRH (Associação Paranaense de
Criadores de Bovinos da Raça Holandesa), em Curitiba-PR, onde foram realizadas a contagem
de células somáticas e análise da composição do leite; a outra amostra, armazenada em frasco
sem aditivos, foi encaminhada para o laboratório da UFRN (Laboleite), onde foram realizados
os testes do álcool, acidez, pH, condutividade elétrica e prova da fervura. As análises de
percentuais de gordura, proteína, lactose, sólidos totais, caseína e nitrogênio ureico foram
realizadas através do método de espectofotômetro de transformada de Fourier e a contagem de
34
células somáticas, pelo método de citometria de fluxo, ambos pelo equipamento Bentley
Nexgen®
(Bentley Instruments, EUA).
O teste do álcool foi realizado pela adição, em placa de Petri, de 2mL de leite e 2mL da
solução de álcool etílico nas concentrações de 68, 72 e 76 % (v/v), por vez, seguido de
homogeneização durante 10 segundos. A interpretação do resultado foi efetuada logo em
seguida. Foram consideradas como leite instável não ácido, as amostras positivas no teste do
álcool, em qualquer graduação, e acidez entre 14 e 18°D; leite normal, as amostras negativas
diante da prova do álcool nas 3 graduações; e leite ácido, as amostras que foram positivas ao
teste do álcool, em qualquer graduação e apresentaram acidez acima de 18°D.
Todas as amostras foram submetidas ao teste de acidez titulável pelo método de titulação
através da solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) a 0,1N.
O pH foi obtido a partir de equipamento portátil digital (Instrutherm, modelo PH- 1500).
Para a prova da fervura foram colocados 10 mL da amostra de leite em um Becker, e
levados a aquecedor elétrico em placa, até obter fervura do leite. Após resfriamento, a amostra
que apresentasse coagulação do leite era considerada positiva.
Os dados foram arranjados em um delineamento inteiramente casualizado, com três tipos
de leite (LINA, leite ácido e leite estável) analisados mês a mês. Os resultados obtidos foram
submetidos à análise de variância, com utilização da versão 9.0 do SAS (SAS Institute, 2002),
para verificar diferenças estatisticamente significativas entre as médias dos componentes do
leite (proteína, gordura, sólidos totais, caseína, nitrogênio ureico), contagem de células
somáticas, acidez, e pH, além dos fatores variáveis, como mês, tipo de tanque, graduação
alcoólica, raça e alimentação. Posteriormente foi aplicado o teste de Tukey com nível de
significância de 5%.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram analisadas 176 amostras de leite cru, sendo que 34,1% apresentaram anormalidade
no parâmetro de acidez, onde 32,95% se mostraram ácidas (>18°D) e 1,15% alcalinas (<14°D).
65,9% das amostras se adequaram aos parâmetros de acidez exigidos pelo Ministério da
Agricultura (MAPA, 2011). Estes resultados foram melhores que os obtidos por Marx et al.
(2011), que obtiveram 68,11% de amostras fora dos parâmetros de acidez aceitáveis.
Apesar de o número de amostras que apresentaram positividade diante da prova do álcool
ter sido de 31,82%, apenas 50% destas foi classificada como leite instável não ácido (LINA),
com acidez entre 14-18°D. O restante das amostras apresentou acidez acima do permitido pela
legislação (>18°D). Esta ocorrência de leite ácido pode estar normalmente associada à alta
concentração de microrganismos mesófilos no leite, no caso de ter ocorrido falha no sistema de
refrigeração do leite nas propriedades, o que leva ao aumento da acidez do leite (Chavez et al.,
2004).
Diante dos resultados encontrados, observa-se que 50% deste leite poderia ser
equivocadamente classificado como ácido, já que as plataformas de beneficiamento,
erroneamente usam o teste do álcool para mensurar acidez, o que levaria consequentemente a
prejuízos econômicos tanto ao produtor quanto à indústria, devido à rejeição ou subvalorização
do produto (Roma Jr. et al., 2009), portanto, é necessário que o Ministério da Agricultura
estabeleça regras para que as indústrias evitem estas distorções (Oliveira et al., 2011).
A ocorrência de LINA foi de 15,91% do total das amostras. Esse percentual foi inferior
aos encontrados por Marques et al. (2007) (44,1%); Zanela et al. (2009) (55,2%); Oliveira et al.
(2011) (64,8%); Souza et al. (2011) (33,7%); Marx et al. (2011) (33%); Fagnani et al. (2014)
(30,2%) e Sovinski et al. (2014) (19,4%).
35
O LINA é caracterizado pela perda da estabilidade da caseína, o que resulta em
precipitação na prova do álcool sem, entretanto, haver acidez elevada do leite. Ressalte-se, que
segundo as normas do Ministério da Agricultura, a prova do álcool deve ser realizada na
concentração de 72% (v/v) (MAPA, 2011), porém, sabe-se que diversas indústrias receptoras de
leite realizam tal teste em concentrações mais elevadas (Marques et al., 2007; Fischer et al.,
2012). Após a classificação dos 3 tipos de leite, foi realizada análise de variância das médias
encontradas para as características físico químicas do leite LINA e leite estável, afim de
comparar a qualidade do LINA com o leite normal. Foram usados para comparação os teores de
Acidez, CCS, Gordura, Proteína, Caseína, Lactose, Nitrogênio ureico (NUL) e Sólidos Totais,
que foram submetidos ao teste de Tukey a 5%. Para avaliar esses parâmetros, foram
consideradas apenas as amostras com acidez no intervalo de 14-18°D, tanto para o LINA como
para o leite estável.
TABELA 1. Acidez, composição e contagem de células somáticas (CCS) do leite normal e LINA
Parâmetros Leite Normal¹ LINA²
Gordura (%) 3,42a+ 0.453 3,31
a+ 0,288
Proteína (%) 2,97a + 0,138 2,97
a+ 0,130
Caseína (%) 2,31a+ 0,104 2,31
a+ 0,110
Lactose (%) 4,54a+ 0,131 4,54
a+ 0,059
NUL (mg/dL) 13,95a+ 2,971 14,68
a+ 3,620
Sólidos Totais (%) 11,90a+ 0,469 11,77
a+ 0,294
CCS (x 103 céls/mL) 472
a+ 382,568 440
a+ 406,352
Acidez (°D) 17,82a + 1,088 17,60
a+ 0,793
1Leite Normal: Acidez entre 14 e 18°D e estável à prova do álcool 2LINA: Acidez entre 14 e 18°D e instável à prova do álcool a 68%, 72% e/ou 76%
NUL: Nitrogênio ureico no leite
CCS: Contagem de células somáticas
Letras diferentes numa mesma linha indicam diferença estatística
Conforme verificado na tabela 1, não houve diferença significativa entre o leite
considerado estável e LINA para os atributos avaliados, estando os valores determinados de
acordo com a Instrução Normativa n° 62. Resultados semelhantes foram encontrados por Marx
et al. (2011) e Fagnani et al (2014).
O LINA apresentou valores desejáveis de acidez e CCS, tornando-o seguro em termos
microbiológicos. Resultados semelhantes foram obtidos por Marx et al. (2011) e por Fagnani et
al. (2014).
Em relação aos valores obtidos para gordura, Marques et al. (2007) e Oliveira et al.
(2011) encontraram valores significativamente superiores para gordura no LINA do que em leite
estável. Como o teor de gordura é variável em função de inúmeros fatores como alimentação,
época do ano, estágio de lactação, entre outros, as alterações encontradas pelos autores citados
pode não estar relacionada diretamente à ocorrência de LINA.
Os valores encontrados para proteína neste trabalho foram superiores aos encontrados por
Oliveira e Timm (2006), porém ambos sem diferença significativa.
O nitrogênio ureico apresentou um aumento no LINA em relação ao leite normal nos
estudos de Zanela et al. (2006) e Fischer et al. (2006), porém neste trabalho não foi observado
diferença significativa. Sweetsur e Muir (1981) indicaram que o nitrogênio ureico é o
36
componente do leite que mais interfere na estabilidade, apresentando correlação positiva entre o
teor de nitrogênio ureico e a estabilidade alcoólica.
Entretanto, o aumento de ureia no leite provoca uma queda no rendimento da fabricação
de queijos, além de aumentar o tempo de coagulação, já que a proteína verdadeira, que é
responsável pela formação da massa, é substituída pelo nitrogênio ureico (Ferreira et al., 2006).
Botaro et al. (2009) e Oliveira et al. (2011) indicaram que pode haver muito mais
alterações na composição do leite em função do período do ano, produção, raça e alimentação,
do que relacionadas ao LINA, propriamente dito. Em consequência a isso, as alterações na
composição do leite seriam causa desencadeante de LINA (Chavez et al., 2004), e não uma
consequência, como foi sugerido inicialmente. Isso justificaria a baixa incidência de LINA,
visto que não houve diferença significativa para nenhum constituinte, inclusive caseína.
Referente à acidez Dornic, Chavez et al. (2004), Marx et al. (2011), Oliveira et al. (2011),
encontraram valores semelhantes para acidez em amostras estáveis e LINA. Resultado
semelhante foi encontrado neste trabalho.
Inserindo o leite instável ácido na análise comparativa, este apresentou a maior média de
acidez (20,93°D), do que o leite normal (17,82°D) e o LINA (17,60°D), mostrando que o LINA
seria a melhor das 3 classes de leite em termos de risco microbiológico e de garantia de vida útil
em prateleira. Em relação ao período do experimento, a acidez se apresentou mais elevada nos
meses de novembro e dezembro; apresentando diferença significativa em relação aos meses de
setembro e outubro.
Oliveira et al. (2011) analisando a qualidade do leite nos períodos seco e chuvoso
encontraram acidez mais elevada para os meses mais quentes. Tais dados ajudam a esclarecer a
elevada acidez em algumas amostras, mesmo com qualidade microbiológica.
Vale ressaltar ainda que nenhuma amostra de LINA apresentou coagulação na prova da
fervura, assim como nos estudos de Silva et al. (2012); Lazzarotto (2013) e Ciprandi (2014). Tal
resultado torna o LINA apto ao consumo e processamento, já que não houve perda de qualidade
nutricional nem de estabilidade térmica.
Do total de amostras instáveis não ácidas, nenhuma amostra foi positiva na concentração
mínima de álcool (68%), 21,4% apresentaram instabilidade à concentração de 72%, e 78,6%
apresentaram instabilidade à 76% (Tabela 2), mostrando que quanto maior a concentração
alcoólica, maior a instabilidade da caseína. Zanela et al. (2006) constataram maior frequência de
resultados positivos no teste do álcool 76%, bem como Marques et al. (2011), que afirmam uma
relação negativa entre a estabilidade do leite e a graduação alcoólica.
TABELA 2: Ocorrência de LINA de acordo com a graduação alcoólica
Variável Instabilidade a 68% Instabilidade a 72% Instabilidade a 78%
Positivas 0% 21,4% 78,6%
Negativas 100% 78,6% 21,4%
Total 100% 100% 100%
Comparando a composição do LINA positivo à 72% e a 76% de álcool, não houve
diferença significativa entre os constituintes do leite, indicando que o aumento da graduação
alcoólica pelas indústrias, não garante um leite com maior qualidade e estabilidade térmica
(Tabela 3).
37
TABELA 3. Acidez, composição e contagem de células somáticas (CCS) do leite instável nas diferentes
graduações alcoólicas
Variável Leite instável a 72%1 Leite instável a 76%
2
N. Amostras 3 (21,4%) 11 (78,6%)
Gordura (%) 3,25a+ 0,476 3,33
a+ 0,247
Proteína (%) 3,06a+ 0,220 2,95
a+ 0,099
Caseína (%) 2,39a+ 0,134 2,29
a+ 0,098
Lactose (%) 4,55a+ 0,035 4,53
a+ 0,065
Sólidos totais (%) 11,86a+ 0,273 11,75
a+ 0,308
NUL (mg/dl) 16,04a+ 1,652 14,31
a+ 3,974
CCS (x 103 céls/ml) 373,16
a+ 238,974 458,36
a+ 448,917
Acidez (°d) 16,83a 17,82
a
1Leite instável a 72%: Instabilidade na prova do álcool na concentração mínima de 72%, e acidez entre 14-18°D 2Leite instável a 76%: Instabilidade na prova do álcool na concentração mínima de 76%, e acidez entre 14-18°D
NUL: Nitrogênio ureico no leite
CCS: Contagem de células somáticas
Letras diferentes numa mesma linha indicam diferença estatística
Apesar disso, Barbosa et al. (2012) encontraram relação inversamente proporcional
comparando a graduação alcoólica que gerou reação ao teste do álcool e o teor de proteína da
amostra. Tal resultado não teve efeito significativo neste trabalho.
Chaves et al. (2004) citaram a redução de caseína como fator desencadeante de LINA.
Porém neste trabalho não foi observado tal efeito.
As características físico-químicas das amostras instáveis a 76% se mostraram dentro dos
parâmetros exigidos pela IN62 (MAPA 2011), e não houve coagulação no teste da fervura,
ratificando que o aumento da graduação alcoólica pelas indústrias é desnecessário, pois não
garante melhor qualidade nutricional nem melhor estabilidade térmica, trazendo prejuízos aos
produtores, que tem seu leite descartado indevidamente.
Apesar de o experimento ter sido conduzido no período de seca (carência alimentar),
considerado o de maior incidência de LINA (Botaro et al., 2009; Oliveira et al., 2011; Fischer et
al., 2012), o numero de amostras positivas foi baixo, indicando que mais estudos devem ser
realizados, pois a região estudada apresenta 3 fatores desencadeantes para o LINA (estresse
calórico, alimentação desbalanceada e períodos de seca intensos), mas nem assim foram
suficientes para elevar a incidência de LINA nesta região.
De acordo com Zanela et al. (2009), a porcentagem de LINA pode variar em função dos
meses e de acordo com a região, o que pode explicar os resultados inferiores obtidos neste
trabalho.
Segundo Zanela et al. (2006) e Botaro et al. (2007), a etiologia do LINA não se encontra
associada apenas a fatores nutricionais, podendo estar associada também a fatores genéticos.
Baseado nisso, como 96,5% das propriedades possuem rebanho mestiço Holandês, não
foi possível comparar estatisticamente a ocorrência de LINA por raça, porém como estudos
apontam para uma menor incidência de LINA na raça Holandesa (Botaro et al., 2007; 2009), tal
variável pode ter contribuído para a baixa incidência de LINA neste estudo.
CONCLUSÃO
A incidência de LINA na região estudada foi baixa (15,31%).
38
O LINA apresentou valores adequados nas provas físico-químicas, atendendo ao padrão
exigido pela IN 62.
Tais resultados mostram que o LINA não é um problema aparente nesta região, apesar de
todas as adversidades climáticas e nutricionais, que poderiam atuar como fatores predisponentes
ao aparecimento de LINA.
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40
CAPÍTULO 3
CORRELAÇÃO ENTRE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA, CONTAGEM DE
CÉLULAS SOMÁTICAS E A INSTABILIDADE ALCOÓLICA DO LEITE
* O artigo será enviado para a revista Italian Journal of Animal Science, e portanto
obedece seus padrões de formatação (http://www.aspajournal.it/index.php/ijas/about/
submissions).
41
Correlação entre condutividade elétrica, contagem de células somáticas e a
instabilidade alcoólica do leite
Priscilla F. Faria1; Adriano H. N. Rangel
2
1Mestre em produção Animal, UFRN, Brasil. [email protected]
2Professor Associado do programa de pós graduação em produção animal, UFRN,
Brasil.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi identificar a faixa de condutividade elétrica para o leite
estável, leite instável não ácido e leite ácido, bem como verificar se há correlação entre
a condutividade elétrica do leite, a contagem de células somáticas, a estabilidade
alcoólica do leite e os níveis de pH e acidez do leite. Foram utilizadas 92 amostras de
leite cru provenientes de sete municípios das mesorregiões oeste e central do Rio
Grande do Norte, que fornecem leite para a Associação de Produtores Agropecuários do
Sertão de Angicos (APASA). As amostras foram submetidas ao teste do álcool a 68, 72
e 76%, titulação de acidez, pH, condutividade elétrica e contagem de células somáticas.
Não houve correlação entre a condutividade elétrica do leite e a contagem de células
somáticas. A estabilidade alcoólica apresentou correlação positiva com a condutividade
elétrica, mostrando que menores valores de condutividade elétrica ocasionam maior
instabilidade alcoólica. Houve correlação negativa entre a CEL e a acidez e o pH. Não
foi possível estabelecer relação direta entre a qualidade microbiológica e a
condutividade elétrica do leite.
42
Palavras-Chave: Álcool, Bovino, Características físicas, Eletrocondutividade,
Estabilidade alcoólica.
Correlation between electrical conductivity, somatic cell count and instability
alcoholic milk
ABSTRACT
The objective of this study was to identify the electrical conductivity range for stable
milk, unstable non-acid milk and acidity milk and to check the correlation between the
electrical conductivity of the milk, the somatic cell count, the alcoholic milk stability
and pH levels and acidity of milk. There was used 92 samples of raw milk from seven
municipalities in west and central mesoregions of Rio Grande do Norte, which provide
milk for Agricultural Producers Association of Hinterland Angicos (APASA). The
samples were subjected to the 68, 72 and 76% alcohol test, acidity, pH, electrical
conductivity and somatic cell count. There was no correlation between the electrical
conductivity of the milk and the somatic cell count. For the alcohol stability, there was a
positive correlation, showing lower values of electrical conductivity, have a higher
alcohol unstable. There was a negative correlation between CEL and the acidity and pH.
There was no possible to evaluate a direct relationship between the microbiological
quality and the electrical conductivity of milk.
Keywords: Alcohol, Bovine, Alcohol stability, Electroconductivity, Physical-chemical
characteristics
43
INTRODUÇÃO
A condutividade elétrica (CEL), ou eletrocondutividade (EC), mede a habilidade
de uma solução em conduzir uma corrente elétrica entre dois eletrodos e tem como
unidade de medida, miliSiemens por centímetro (mS/cm). No leite, ânions e cátions
presentes na solução, permitem essa mensuração. Os mais importantes são Na+, K+ e
Cl- (Zaninelli & Tangorra, 2007). O aumento do conteúdo iônico é responsável pelo
aumento da condutividade elétrica do leite. Estes íons são transportados pelas células da
glândula mamária a partir do sangue em condições normais (Santos, 2005).
Há trabalhos na literatura relacionando a mastite com a condutividade elétrica
(Norberg et al., 2006). Quando um animal é acometido por mastite, as concentrações de
cálcio e potássio no leite diminuem, enquanto as concentrações dos íons sódio e cloreto
elevam-se (Teixeira et al., 2008) devido ao aumento da permeabilidade dos capilares
sanguíneos e à destruição dos sistemas de bombeamento iônico, conduzindo ao aumento
da condutividade láctea (Nielen et al., 1992; Zafalon et al., 2005).
A CEL é obtida de maneira fácil, rápida e com baixo custo, se tornando uma
importante ferramenta no controle da mastite, principalmente se comparado a
informações de CCS. Os registros de CEL estão disponíveis dentro de poucos segundos
após a ordenha, sendo, portanto de grande valia na detecção precoce da mastite. Alguns
autores têm encontrado correlação positiva entre a CCS e a CEL, o que significa que a
coleta de leite para análise da CCS poderia ser substituída pela análise da CEL do leite
(Juozaitiene et al., 2010; Vercesi Filho et al., 2013).
Wong (1988) determina que a faixa normal da CEL a 25°C varia entre 4,0 e 5,5
mS/cm, podendo alcançar até 5,59mS/cm (Benatti; 2001; Marques; 2003; Birgel Júnior;
2006). O aumento da CEL do leite é diretamente proporcional ao aumento da
inflamação do úbere e da contagem de células somáticas (Teixeira et al., 2008).
44
Guo et al. (1998) mencionam que a estabilidade coloidal das micelas de caseína
depende de vários fatores, como a composição das micelas e sua estrutura, força iônica
ou balanço de sais, especialmente a concentração de cálcio iônico e fosfatos. Tal fato
poderia justificar uma correlação entre o leite instável e a condutividade elétrica no
leite.
Baseado nestas informações, o presente trabalho teve por objetivo identificar a
faixa de condutividade elétrica para o leite estável, leite instável não ácido e leite ácido,
bem como verificar se há correlação entre a condutividade elétrica, a contagem de
células somáticas e estabilidade alcoólica do leite.
MATERIAL E MÉTODOS
De setembro a dezembro de 2014, foram coletadas, mensalmente, amostras de 23
tanques de resfriamento, provenientes de 87 propriedades, fornecedoras à usina de
beneficiamento APASA, localizada no município de Angicos, na mesorregião central
do Rio Grande do Norte, totalizando 92 amostras.
As coletas foram realizadas diretamente do tanque de resfriamento, sempre após a
homogeneização do leite. Cada amostra foi coletada em duplicata, identificada e
mantida sob refrigeração (2 a 6°C). Uma das amostras, contendo o conservante químico
2-bromo-2-nitro- 1,3-propanodiol (Bronopol®), foi enviada para o laboratório APCBRH
(Associação Paranaense de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa), em Curitiba-PR,
onde foi realizada a contagem de células somáticas pelo método de citometria de fluxo;
e a outra amostra, armazenada em frasco sem aditivos, foi encaminhada para o
laboratório de qualidade de laite da UFRN (Laboleite), onde foram realizados os testes
do álcool a 68, 72 e 76%, acidez, pH e condutividade elétrica.
45
O teste do álcool foi realizado pela adição, em placa de Petri, de 2mL de leite e
2mL da solução de álcool etílico nas concentrações de 68, 72 e 76 % (v/v), por vez,
seguido de homogeneização durante 10 segundos. A interpretação do resultado foi
efetuada logo em seguida. Foram consideradas como leite instável não ácido, as
amostras positivas no teste do álcool, em qualquer graduação, e acidez entre 14 e 18°D;
leite estável, as amostras negativas diante da prova do álcool nas 3 graduações, e com
acidez entre 14 e 18°D; e leite ácido, as amostras que foram positivas ao teste do álcool
em qualquer graduação e apresentaram acidez acima de 18°D. Para efeito estatístico
foram desprezadas as amostras estáveis à prova do álcool com acidez fora da faixa
desejável (14 a 18°D).
Todas as amostras foram submetidas ao teste de acidez titulável pelo método de
titulação através da solução de hidróxido de sódio (NaOH), 0,1N.
O pH e a condutividade elétrica foram obtidos a partir de equipamento portátil
digital (Instrutherm®), modelo PH- 1500.
Os dados foram arranjados em um delineamento inteiramente casualizado, com
três tipos de leite (LINA, leite ácido e leite estável) analisados mês a mês. Os resultados
obtidos foram submetidos à análise de variância, com utilização da versão 9.0 do SAS
(SAS Institute, 2002), para verificar diferenças estatisticamente significativas entre as
médias de contagem de células somáticas, acidez, pH e condutividade elétrica.
Posteriormente foi aplicado o teste de Tukey com nível de significância de 5% para
comparação das médias.
46
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As amostras analisadas foram divididas em 3 classes (leite estável, leite instável
não ácido e leite instável ácido) para determinação da média de condutividade elétrica
para cada classe (Tabela 1).
Tabela 1: Avaliação da condutividade elétrica e CCS em função da classe do leite
Variável Leite estável Leite instável não ácido Leite instável ácido
N. amostras 44 14 14
CCS (x103céls/mL) 471 + 383
a 440 + 406
a 345 + 181
a
CEL (mS/cm) 4,86 + 0,38a 4,53 + 0,34
b 4,55 + 0,26
b
CCS: Contagem de células somáticas
CEL: Condutividade elétrica do leite
Leite estável: Negativo na prova do álcool e acidez entre 14 e 18°D
Leite instável não ácido: Positivo na prova do álcool e acidez entre 14 e 18°D
Leite instável ácido: Positivo na prova do álcool e acidez acima de 18°D a, b Letras diferentes numa mesma linha indicam diferença estatística
Houve diferença significativa para a condutividade elétrica, em relação ao leite
estável e o leite instável (ácido e não ácido). A condutividade elétrica se apresentou
mais elevada no leite estável (4,84 mS/cm) do que no leite instável ácido (4,55 mS/cm)
e não ácido (4,53 mS/cm). Tal fato pode ser explicado pela maior concentração de íon
Ca++
no leite instável (Omoarukhe et al., 2010; Marques et al., 2011), que contribui para
a redução da condutividade elétrica do leite (Nielen et al., 1992).
Situação semelhante foi observada por Teixeira et al. (2008), onde uma
diminuição nos teores de cálcio levaram a um aumento na condutividade elétrica do
leite. Neste estudo a diminuição do cálcio estava relacionada ao aumento dos íons sódio
e cloro, que são características correlacionadas à ocorrência de mastite.
Hamann & Zecconi (1998) citaram que a principal característica correlacionada
com a mastite é a contagem de células somáticas (CCS), entretanto existem outras
47
características também correlacionadas à ocorrência da mastite, entre elas a alteração da
concentração de anions e cátions, que é determinada pela condutividade elétrica do leite
que merece destaque por ser um método relativamente fácil e barato no seu diagnóstico.
O aumento da CE do leite é diretamente proporcional ao aumento da inflamação
do úbere e da contagem de células somáticas (Norberg et al., 2004; Teixeira et al.,
2008). Contudo, neste experimento não houve correlação entre a condutividade elétrica
e a contagem de células somáticas.
Houve variação da condutividade elétrica ao longo dos meses, sendo maior no
mês de setembro (5,23 mS/cm), e menor no mês de novembro (4,39mS/cm). Della
Libera et al. (2011) citam que a condutividade elétrica pode ser influenciada por fatores
como idade, estágio lactacional, produção, estação do ano, fração láctea coletada,
variações entre animais e patologias, podendo refletir na avaliação do teste.
O valor médio da condutividade elétrica obtida para as 3 classes enquadram-se
nos valores normais determinados por Birgel Júnior (2006).
Posteriormente, o leite instável não ácido foi subclassificado conforme a
graduação alcoólica em que apresentou coagulação, para nova correlação com a
condutividade elétrica e contagem de células somáticas (Tabela 2).
Tabela 2: Avaliação da condutividade elétrica e CCS em função da subclasse do leite
Variável Leite instável a 72% não ácido Leite instável a 76% não ácido
N. amostras 3 (21,4%) 11 (78,6%)
CCS (x103 céls/mL) 373 + 238
a 458 + 448
a
CEL (mS/cm) 4,96 + 0,54a 4,41 + 0,15
b
Leite instável a 72% não ácido: Amostra positiva no teste do álcool na concentração mínima de 72%
Leite instável a 76% não ácido: Amostra positiva no teste do álcool na concentração mínima de 76%
CCS: Contagem de células somáticas
CEL: Condutividade elétrica do leite a, b Letras diferentes numa mesma linha indicam diferença estatística
48
De forma semelhante à tabela 1, foi observado ausência de efeito para a contagem
de células somáticas em relação à subclasse de leite; e efeito negativo entre a graduação
alcoólica e o valor de condutividade elétrica. Tal resultado comprova que quanto menor
a estabilidade do leite (amostras instáveis a baixas graduações alcoólicas), maior a
condutividade elétrica.
Zadow (1993) menciona que já nos primeiros estudos sobre a estabilidade do leite
ao etanol, determinou-se que o Ca++
e a concentração do etanol teriam um importante
efeito na prova do álcool, estabelecendo que a concentração de etanol requerida para
coagular a caseína, em um volume igual de leite, estava inversamente relacionada com a
concentração de íons cálcio. Ao se utilizar uma maior concentração de etanol na prova
do álcool, produz-se uma maior desestabilização das proteínas, devido à redução da
constante dielétrica ao meio, modificando a carga das proteínas.
A falta de estudos comparativos de condutividade elétrica e leite instável não
ácido impede uma discussão mais aprofundada sobre o assunto.
A tabela 3 mostra a condutividade elétrica dividida em 2 classes: Menor que
5mS/cm, e igual ou superior que 5mS/cm. Em função das classes foram observadas as
médias de acidez, pH e CCS.
Tabela 3: Condutividade elétrica segundo divisão em classes e médias de acidez, pH e CCS
Classe CEL/
Parâmetros
Acidez (°D) pH CCS (x103céls/mL)
N de amostras
Classe CEL 1
(< 5mS/cm)
18,98 + 1,86a 6,81 + 0,04
a 463 + 382
a 64
Classe CEL 2
(> 5mS/cm)
18,12 + 1,21b 6,74 + 0,05
b 425 + 293
a 23
49
CEL: Condutividade elétrica do leite
pH: Potencial hidrogeniônico
CCS: Condutividade elétrica do leite a, b Letras diferentes numa mesma linha indicam diferença estatística
Os resultados obtidos na tabela 3 mostram que quanto maior a condutividade
elétrica, menores as médias de acidez e pH do leite. Para a CCS não houve diferença
entre as classes de CEL. Della Libera et al. (2011) encontraram resultados diferentes,
apontando que a maior classe de CEL apresentou maior CCS e maior pH. Entretanto
Raimondo et al. (2009) não encontraram correlação entre a CEL e o pH.
CONCLUSÕES
A condutividade elétrica apresentou correlação positiva com a estabilidade
alcoólica do leite e correlação negativa com a acidez e o pH.
O valor médio de condutividade foi de 4,84 mS para o leite estável, 4,55 mS para
o leite instável ácido e 4,53 mS para o instável não ácido.
Não foi possível observar relação direta entre a condutividade elétrica e a
contagem de células somáticas.
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