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Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 1 Disciplina: Processamento de Leite e Derivados ================================================================ Apostila destinada ao Curso Técnico de Nível Médio em Agroindústria das Escolas Estaduais de Educação Profissional – EEEP Material elaborado/organizado pela professora Fábia Costa - 2018 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 2 SUMÁRIO 1. CADEIA PRODUTIVA DE LEITE NO BRASIL ................................................... 5 1.1. Produção de Leite no Brasil .................................................................................................................... 5 1.2. Raças ...................................................................................................................................................... 8 1.2.1. Holandesa .............................................................................................................................................. 8 1.2.2. Jersey ..................................................................................................................................................... 9 1.2.3. Pardo-Suiça ............................................................................................................................................ 9 1.2.4. Gir......................................................................................................................................................... 10 1.2.5. Girolando ............................................................................................................................................. 11 1.3. Manejo de Pastagens ............................................................................................................................ 12 1.4. Alimentação ......................................................................................................................................... 13 1.5. Controle fitossanitário dos animais; ..................................................................................................... 14 1.6. Manejo Animal ..................................................................................................................................... 15 2. LEITE: CARACTERÍSTICAS NUTRICIONAIS E FÍSICO-QUÍMICAS .............. 16 2.1. Recomendações de consumo ............................................................................................................... 16 2.2. Características afetivas ......................................................................................................................... 17 2.3. Composição e valor nutricional do leite ................................................................................................ 17 2.3.1. Água ..................................................................................................................................................... 19 2.3.2. Gordura ................................................................................................................................................ 19 2.3.3. Proteínas .............................................................................................................................................. 21 2.3.4. Lactose ................................................................................................................................................. 28 2.3.5. Enzimas ................................................................................................................................................ 31 2.3.6. Sais minerais e vitaminas ..................................................................................................................... 33 2.4. Características físico-químicas do leite ................................................................................................. 33 2.4.1. Temperatura de conservação ............................................................................................................... 34 2.4.2. Acidez ................................................................................................................................................... 34 2.4.3. Densidade ............................................................................................................................................ 34 2.4.4. Determinação da gordura no leite ....................................................................................................... 35 2.4.5. Índice crioscópico ................................................................................................................................. 35 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 3 3. ORDENHA HIGIÊNICA DO LEITE .................................................................... 36 3.1. Qualidade do leite ................................................................................................................................ 36 3.1.1. Provas higiênicas do leite. .................................................................................................................... 38 3.1.1.1. PROVAS DE ROTINA ...................................................................................................................... 38 3.2. Ordenha Higiênica ................................................................................................................................ 40 3.2.1. Cuidados necessários durante as etapas da obtenção higiênica do leite............................................. 40 3.2.1.1. Antes da ordenha ......................................................................................................................... 41 3.2.1.2. Cuidados durante a ordenha ........................................................................................................ 44 3.2.1.2.1. Mastite ................................................................................................................................. 47 3.2.1.3. Outros cuidados durante a ordenha ............................................................................................. 50 Observação: .................................................................................................................................................... 52 3.2.1.4. Cuidado após a ordenha. .............................................................................................................. 52 4. PROCESSAMENTO DE LEITE ........................................................................ 56 4.1. Recepção do leite ................................................................................................................................. 56 4.2. Padronização do Leite ........................................................................................................................... 57 4.2.1. Método de separação da gordura do leite – desnate .......................................................................... 58 4.3. Tratamento térmico do leite ................................................................................................................. 59 4.3.1. Pasteurização ...................................................................................................................................... 60 4.3.2. Esterilização......................................................................................................................................... 61 5. TECNOLOGIA DE DERIVADOS DO LEITE ..................................................... 64 5.1. Leite Fermentado ................................................................................................................................. 64 5.1.1. Classificação ......................................................................................................................................... 64 5.1.2. Composição: ......................................................................................................................................... 65 5.1.3. Características sensoriais: .................................................................................................................... 65 5.1.4. Características físico-químicas: ............................................................................................................ 65 5.1.5. Etapas de Elaboração ........................................................................................................................... 65 5.1.6. Embalagens e Conservação .................................................................................................................. 66 5.2. Leite em pó;.......................................................................................................................................... 66 5.2.1. Classificação ......................................................................................................................................... 66 5.2.2. Etapa de elaboração ............................................................................................................................. 67 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 4 5.3. Leite condensado e Doce de leite ......................................................................................................... 68 5.3.1. Leite Condensado: ............................................................................................................................... 68 5.3.1.1. Etapa de elaboração ..................................................................................................................... 68 5.3.1.2. Embalagem e Conservação .......................................................................................................... 69 5.3.2. Doce de leite ........................................................................................................................................ 69 5.3.2.1. Classificação ................................................................................................................................. 70 5.3.2.2. Etapas de Elaboração ................................................................................................................... 70 5.3.2.3. Embalagem e Conservação .......................................................................................................... 70 5.4. Leite concentrado e evaporado; ........................................................................................................... 71 5.4.1. Etapa de elaboração .............................................................................................................................71 6. TECNOLOGIA DE DERIVADOS: IOGURTE .................................................... 73 6.1. Iogurte.................................................................................................................................................. 73 6.1.1. Propriedades ........................................................................................................................................ 73 6.1.2. Tipos de iogurte ................................................................................................................................... 74 6.1.3. Etapa de produção ............................................................................................................................... 74 a) Recepção do leite .................................................................................................................................. 75 6.1.4. Classificação ......................................................................................................................................... 82 7. TECNOLOGIA DE DERIVADOS: QUEIJO ....................................................... 83 7.1. História do queijo ................................................................................................................................. 83 7.1.1. Definição .............................................................................................................................................. 84 7.1.1.1. Ingredientes utilizados ................................................................................................................. 84 7.1.2. Classificação ......................................................................................................................................... 85 7.1.3. Queijo Coalho ....................................................................................................................................... 86 7.1.3.1. Etapa de produção de queijo coalho ............................................................................................ 88 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 5 1. Cadeia Produtiva de Leite no Brasil 1.1. Produção de Leite no Brasil Nas últimas décadas, a atividade leiteira brasileira evoluiu de forma contínua, resultando no crescimento consistente da produção, que colocou o país como um dos principais do setor no mundo. De 1974 a 2014, a produção nacional quase quadruplicou, passando de 7,1 bilhões para mais de 35,1 bilhões de litros de leite. Entretanto, a partir de 2015, a produção caiu por dois anos consecutivos, fato até então inédito desde o início da série histórica publicada pelo IBGE. Já em 2017, o Brasil voltou a registrar crescimento em sua produção de leite, superando o período de queda anteriormente observado. Para entender os motivos que levaram a tais tendências na produção de leite no país é importante considerar que a produção do setor sofre influência de um conjunto de fatores. Consumo interno de lácteos, preços do leite e seus derivados no atacado e no varejo, preços do leite ao produtor e seu custo de produção, preços internacionais de produtos lácteos, exportação e importação de leite e derivados. Para citar os mais importantes. No gráfico 1, é demonstrado o destino do leite no Brasil na produção de diversos produtos. Gráfico 1- Destino do leite no Brasil. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 6 Há décadas, a maior parte do leite produzido no país é oriunda da Região Sudeste. Entretanto, a região, que era responsável por mais da metade da produção nacional, em 1974, vem perdendo participação relativa e, em 2011, passou a responder por, aproximadamente, um terço do leite brasileiro. O Nordeste manteve sua contribuição estável (em torno de 13% da produção), enquanto as regiões Norte, Centro-Oeste e, sobretudo, a Região Sul ganharam participação. Esta última apresentou um salto de produção na década de 2000, chegando, em 2011, a 32% da produção nacional. Ocrescimento observado da produção de leite pode ser decomposto em dois componentes. O primeiro diz respeito ao aumento do número de vacas ordenhadas e, portanto, da capacidade produtiva. O segundo, ao crescimento da produtividade dos animais brasileiros. O Brasil é o quarto maior produtor mundial de leite, com 35,1 bilhões de litros/ ano. Em 2016, o volume captado para processamento em indústrias de laticínios do país foi de 23 bilhões de litros; em 2017, subiu para 24,3 bilhões. Outro aspecto importante para caracterizar a evolução da produção de leite no Brasil é analisar o comportamento do número de estabelecimentos agropecuários produtores. Entre Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 7 1996 e 2006, os dois últimos anos censitários, o número de estabelecimentos reduziu bastante, conforme Gomes (2009). De aproximadamente 1,8 milhão de estabelecimentos existentes em meados da década passada, mais de 450 mil não produziram leite em 2006. Todas as regiões brasileiras experimentaram a redução mencionada, mas a Região Sul, detentora da maior taxa de crescimento da produtividade, foi aquela onde se verificou maior queda no número de estabelecimentos produtores de leite (redução de cerca de 32% no período). As informações mencionadas: crescimento da produção, elevação da produtividade e grande redução no número de estabelecimentos produtores de leite, sugerem que, dos 450 mil estabelecimentos que abandonaram a produção, grande parte é composta por pequenos produtores. Isto aconteceu devido a dificuldade do produtor familiar em se adequar alegislação vigente, Segundo estudos, há a estimativa de 47 milhões de toneladas para 2023, conforme o gráfico 2, a região Sudeste continuará com o maior rebanho, chegando, em 2023, a uma participação de 35%, ante 34% em 2012, seguida pelo Nordeste (21%), Sul (17,5%), Centro- Oeste (16%) e Norte (10%). Gráfico 2- Estimativa da produção de leite em 2023. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 8 1.2. Raças Diferentes raças e grupos genéticos são utilizados nos sistemas de produção de leite, necessitando aliá-las ao melhor ambiente, para obter índices produtivos e reprodutivos satisfatórios. No Brasil os animais mais utilizados são os mestiços, oriundos do cruzamento de um Bos taurus taurus (Holandês, Jersey e Pardo-Suíça) com Bos taurus indicus (Gir). Raças puras, Holandesa e Jersey, são utilizadas em menor escala, ficando mais restrito a propriedade com boas condições ambientais, manejo adequado e melhor tecnificação, criação em semi- confinamento e confinamento, permitindo que expressem todo seu potencial genético. As raças zebuínas, Gir, são adaptadas a diversas situações, mas apresentam índices produtivos inferiores em comparação a animais de origem europeia. 1.2.1. Holandesa A raça Holandesa é originada da Holanda, onde passou por processos de seleção, ao longo dos anos, tornando-se a mais produtiva dentre as espécies bovinas. No Brasil vem sendo bastante utilizada para a exploração leiteira, principalmente em cruzamentos, com raças zebuínas. Possuem pelagem preta com branca (variedade Frísia) e vermelha com branca. A pele é fina, macia, pigmentada nas malhas escuras e róseas nas partes brancas da pelagem; cabeça é delicada, de tamanho médio e perfil côncavo; orelhas pequenas e cobertas de pêlos na parte interna; olhos grandes e salientes; narinas largas e bem abertas; pescoço mais musculoso no macho e longo e delicado nas fêmeas . O corpo é bem desenvolvido, comprido; peito largo, grande capacidade respiratória e circulatória; dorso reto; linha dorso-lombar um pouco ascendente no sentido frontal; garupa larga, tendendo a invertida (ísquios mais elevados que íleos); umbigo reduzido; membros finos com bons aprumos, com peso médio a idade adulta de 644 kg. A média de produção de leite (PL) de uma vaca Holandesa, quando bem manejada, Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 9 varia de 6.000 kg a 10.000 kg, com lactação superior a 10 meses. Essa produção tem um declínio com o aumento da temperatura ambiente, mostrando a falta de adaptação da raça. Ocorre também redução no teor de gordura do leite. 1.2.2. Jersey Considerada a segunda raça leiteira mais importante do mundo. É originada da Ilha de Jersey, localizada no Canal da Mancha, Inglaterra. No Brasil está distribuída em quase todos os Estados, encontrando-se principalmente em Santa Catarina, Rio Grande do Sul, São Paulo, Rio de Janeiro, Paraná e Minas Gerais. Possuem pelagem variando do amarelo ou pardo claro ao escuro, possuindo as extremidades mais escuras; pelos claros em volta dos olhos, focinho e linha dorsal; mucosa preta; cabeça curta, pequena e côncava; olhos escuros, proeminentes e grandes; orelhas curtas, voltada para frente; focinho largo; pescoço de comprimento médio, musculoso no macho e delicado nas fêmeas; corpo em forma de triângulo, característica leiteira; garupa horizontal; bons aprumos; e úbere de acordo com o tamanho do animal, com boa conformação e irrigação sanguínea. É uma raça de pequeno porte, apresentam estatura média, na altura da garupa, de 1,15 a 1,30 metros, pesando de 300 a 500 kg. Quando comparada a raça Holandesa, tem uma melhor tolerância ao calor, 13 começando a reduzir sua produção de leite quando a temperatura ambiente é superior a 27ºC, 3ºC a mais que a raça Holandesa. Em virtude do seu elevado potencial leiteiro com grande quantidade de gordura, a Jersey vem sendo amplamente utilizada nos cruzamento com outras raças leiteiras, para aumentar os teores de sólidos do leite. Apesar de produzirem menos leite que raças Holandesas, sua utilização é recomendada em regiões que remuneram uma bonificação pela qualidade do leite, teor de gordura e proteína, superando assim a diferença na produção entre estas raças 1.2.3. Pardo-Suiça Originada da Suíça, é criada em quase todos os países da Europa, mas também, Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 10 encontrada no Brasil, Canadá, Estados Unidos, Uruguai e Argentina. Possuem pelagem variando do cinza claro ao escuro, sendo os macho mais escuros; mucosa preta; pele de pigmentação escura e grossa; cabeça média, com fronte larga; olhos pretos e grandes; orelhas médias, cobertas de pêlos; pescoço grosso, em ambos os sexo. Apresentam o peito largo; costelas arqueadas; boa cobertura muscular; linha dorso-lombar reta; garupa ampla, às vezes com leve inclinação; a conformação varia em forma de cunha (característica leiteira) e de cilindro (corte); membros curtos; úbere volumoso, com boa conformação; e tetos médios. São animais de grande porte, altura da cernelha variando 1,38 a 1,48 metros; com peso vivo de 550 a 750 kg. Animais da raça Pardo-Suíça suportam mais calor que os da raça holandesa, podendo obter uma alta produção leiteira quando submetidos a condições ambientais adequadas. Constitui uma boa alternativa para o cruzamento com animais zebuínos. 1.2.4. Gir Dentre as raças zebuínas a Gir é a mais difundida, bastante utilizada na produção leiteira, compondo o rebanho leiteiro brasileiro na forma pura ou em cruzamentoscom raças especializadas, Holandesa. Possui diferentes tipos de pelagens, variando do vermelho ao amarelo, em diversas tonalidades, apresentam o corpo comprido; peito amplo; cupim, giba, volumoso, em forma de castanha de caju; dorso e lombo são horizontais e largos; costelas arqueadas e compridas; umbigo e prepúcio são compridos; ancas largas; garupa comprida, inclinada (ílios mais Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 11 altos que os ísquios); vulva preta; úbere bem desenvolvido, projetado para frente, quartos simétricos; tetas de tamanho médio; com peso vivo médio de 470 kg. Por meio do processo de seleção, desde a década de 30, dos melhores animais para a produção leiteira, realizada por entidades governamentais e criadores, ocorreu à formação de uma linhagem leiteira, sendo animais produtivos e rústicos, adaptados ao clima tropical, apresentando duração da lactação (DL) em torno de 286 dias, produzindo uma boa quantidade de leite e de qualidade, com altos valores de sólidos totais 1.2.5. Girolando No ano de 1996 o Ministério da Agricultura reconheceu, oficializou, o Girolando como uma raça sintética, na composição genética de ⅝ H + ⅜ G, bimestiço. Criada, no Brasil, com o objetivo de ter animais produtivos, economicamente viáveis, em condições subtropicais e tropicais. Possui o perfil da cabeça retilíneo; olhos médios, com moderada saliência; garupa levemente inclinada; umbigo reduzido; vulva de tamanho médio, um pouco estriada. As orelhas possuem comprimento médio, larga e com a ponta mais fina; pescoço bem implantado, delicado nas fêmeas e musculoso nos machos; peito amplo e largo; boa cobertura muscular; costelas longas e arqueadas; membros médios e fortes; úbere bem desenvolvido, com boa irrigação sanguínea, veias mamárias de bom calibre. Apresentam diferentes colorações de pelagem, preto, castanho, vermelho, em varias tonalidades e manchas; pêlos curtos e finos. Considerada especializada para a produção de leite, houve um aumento na produção de leite, saindo de 3.648 kg/lactação, no ano de 2000, para 4.936 kg/lactação, em 2009, apresentando uma durabilidade de lactação de 298 dias. São animais bem adaptados às condições brasileiras, com boa resposta, produtiva, quando criados em pastagem, principalmente se ocorrer um bom manejo nutricional. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 12 1.3. Manejo de Pastagens Nas regiões tropicais, a produção animal é, praticamente, dependente de pastagens. Tradicionalmente, nas regiões do Brasil a exploração das pastagens naturais é feita de forma extrativista, proporcionando dessa maneira, a degradação progressiva da pastagem. Em decorrência disso, observa-se uma busca contínua de ―novas‖ e até ―milagrosas‖ gramíneas forrageiras para substituir aquelas que foram utilizadas, sem, no entanto, preocupar-se em corrigir os problemas que levaram à queda da produtividade da pastagem. É considerada degradada uma pastagem cuja maior parte foi tomada por plantas invasoras ou constitui-se solo descoberto. Entre as causas dessa degradação, o manejo inadequado da pastagem é um dos mais notados. Outro importante problema, que também depende do manejo de pastagem, é o baixo valor nutritivo da forragem consumida pelos animais. O correto manejo das pastagens é fundamental para garantir a produtividade sustentável do sistema de produção e do agronegócio. Atrelados ao bom manejo estão a conservação dos recursos ambientais, evitando ou minimizando os impactos negativos da erosão, compactação e baixa infiltração de água no solo, de ocorrência comum em áreas mal manejadas e/ou degradadas. O manejo incorreto das pastagens é o principal responsável pela alta proporção de pastagens degradadas observada em todas as regiões do Brasil. métodos de utilização de pastagens: O método de pastejo contínuo é caracterizado pela presença dos animais em determinado pasto o ano todo. O pastejo contínuo proporciona maior ganho de peso aos animais decorrente da oportunidade de seleção da pastagem. Todavia o pastejo contínuo apresenta várias desvantagens: a) o pastejo seletivo é prejudicial às pastagens, pois ocasiona o super pastejo das partes das plantas mais palatáveis alterando o crescimento da pastagem; b) a distribuição das dejeções é irregular; c) excesso de pisoteio em determinadas áreas como bebedouro, cocho de sal, perto da porteira e áreas com sombra; d) a produção por área é menor; e) não é adequado para capins de hábito de crescimento ereto (por exemplo, capim Mombaça). No método de pastejo rotacionado a pastagem é subdividida em piquetes, que são ocupados periodicamente pelos animais e a seguir permanece por certo tempo em descanso. Sendo assim, temos o que chamamos de correto manejo de pastagens, nada mais é do que Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 13 utilizá-las respeitando seus períodos de descanso e repondo aquilo que foi retirado pelo pastejo dos animais. Resultados práticos do pastejo rotacionado podem ser verificados em propriedades que já se valem deste método e, vem conseguindo aumentos de 25% na produção animal. 1.4. Alimentação Os nutrientes contidos na dieta dos bovinos são utilizados para mantença, crescimento, reprodução e produção, quer seja na forma de leite ou carne. O leite produzido por uma vaca leiteira é considerado como um subproduto de sua função reprodutiva e ambos são dependentes de uma dieta controlada. Manter uma alimentação adequada é de fundamental importância, tanto do ponto de vista nutricional quanto econômico. Em um sistema de produção de leite a alimentação do rebanho tem um custo efetivo representativo, podendo representar até 70% do custo total da alimentação das vacas em lactação. Como ruminante, a vaca de leite é capaz de transformar alimentos não essenciais (forragens e forrageiras) aos não-ruminantes, em produtos de valor econômico. Entretanto, à medida que se busca maior produtividade por animal, os volumosos (pasto, silagem e feno) por si sós, não são suficientes para manter esta maior produtividade. Neste caso, além dos volumosos, a alimentação do gado de leite deve ser acrescida de uma mistura de concentrados, minerais e algumas vitaminas. Um sistema de alimentação eficaz é baseado nos requerimentos nutricionais (proteína, energia, minerais e vitaminas) para cada categoria animal do rebanho e na composição química dos alimentos utilizados. Na prática, para realizar a combinação dos requerimentos nutricionais de cada categoria animal com a composição química dos alimentos usa-se dados de tabelas existentes. Dieta completa é uma mistura de volumosos (silagem, feno, capim verde picado) Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 14 com concentrados (energéticos e protéicos), minerais e vitaminas. A mistura dos ingredientes é feita em vagão misturador próprio, com balança eletrônica para pesar os ingredientes. Muito usada em confinamento total, tem a vantagem de evitar que as vacas possam consumir uma quantidade muito grande de concentrado de uma única vez, o que pode causar problemas de acidose nos animais.Além disso, recomenda-se a inclusão de 0,8 a 1% de bicarbonato de sódio e 0,5% de óxido de magnésio na dieta total, para evitar problemas com acidose. Normalmente, as vacas se alimentam após as ordenhas. Mantendo a dieta completa à disposição dos animais nesses períodos, pode-se conseguir aumento do consumo voluntário. Para assegurar consumo máximo de forragem, principalmente na época mais quente do ano, deve-se garantir disponibilidade de alimentos ao longo do dia. Deve-se encher o cocho no final da tarde, para que os animais possam ter alimento fresco disponível durante a noite. Dessa forma, as vacas podem consumir o alimento num horário de temperatura mais amena. 1.5. Controle fitossanitário dos animais; O rebanho do sistema de produção é submetido a um rigoroso controle sanitário, onde são adotadas as seguintes vacinações e medidas profiláticas de rotina: 1. Febre aftosa: Conforme o calendário do Departamento de Inspeção e Defesa Agropecuária do Ceará (ADAGRI), órgão responsável pela defesa sanitária animal e vegetal do Estado, o controle da doença é feito com vacina oleosa, aplicada no mês de maio e no mês de novembro, em todo o rebanho. 2. Brucelose: Vacinação das fêmeas por ocasião da desmama (vacina B-19), em dose única. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 15 3. Carbúnculo sintomático e gangrena gasosa: Administração de vacina polivalente, de seis em seis meses, em todos os animais, da desmama aos dois anos de idade; 4. Botulismo: Aplica-se a vacina, anualmente, em todos os animais com idade acima de um ano. 5. .Desverminação: São feitas três aplicações de vermífugo de largo espectro, nos meses de maio, julho e setembro, entre a desmama e a idade de dois anos. 6. Controle de ectoparasitos: É adotado o controle estratégico da mosca-dos-chifres, com pulverizações nos meses de maio (produto piretróide) e setembro (produto organofosforado). Se necessário, faz- se uma aplicação no verão (produto piretróide). 7. O berne e o carrapato são controlados quando necessário. 1.6. Manejo Animal Para um bom manejo da fazenda é conveniente que os animais sejam separados em lotes de acordo com sua categoria, por exemplo: lotes de bezerros desmamados machos e fêmeas; novilhas, garrotes, bois, vacas paridas cheias e vazias, vacas solteiras cheias e vazias, vacas gestantes, vacas amojadas, touros, etc. Deve ser feita a identificação dos animais (a fogo, tatuagem, brincos, correntes, nitrogênio líquido, eletronicamente ou outro método qualquer) para que se possa ter controle de repetições de cio, data da prenhez, provável data do parto, observações quando da Inseminação Artificial, etc., tudo muito bem anotado em fichas. Estas fichas constituem excelente instrumento de seleção, pois através delas pode-se identificar os animais produtivos e improdutivos. Caberá ao inseminador manter as fichas devidamente atualizadas. Há necessidade de que a fazenda possua, principalmente em gado de corte, em criações extensivas, animais cavalares (ou muares) em quantidade e qualidade de serviços suficientes para atender o período da estação reprodutiva, uma vez que se fazem necessários os chamados rodeios. Em determinadas situações, o uso de sinuelos (gado manso como guia de animais xucros) se faz necessário para evitar correrias, dispersão e estresse dos animais Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 16 2. Leite: Características Nutricionais e Físico-Químicas ―Entende-se por leite, sem outra especificação, o produto oriundo da ordenha completa e ininterrupta, em condições de higiene, de vacas sadias, bem alimentadas e descansadas. O leite de outros animais deve denominar-se segundo a espécie de que proceda‖ (RIISPOA, art. 475). Conceito sobre aspecto biológico: Leite é uma secreção das glândulas mamárias, rico em princípios energéticos, proteínas, sais minerais e vitaminas e que serve para alimentar os mamíferos em sua primeira fase de vida. Importância biológica :é o alimento exclusivamente dos mamíferos jovens. Conceito sobre aspecto físico-químico Leite é uma dispersão mista de aspecto branco, opaco, levemente adocicado, tendendo a neutralidade, constituído de gorduras em emulsão, proteínas em estado coloidal (caseína) e carboidratos (lactose), sais (citratos), vitaminas B e C em solução, sendo a água o meio dispersante. Conceito sobre aspecto proteico: Leite é um produto íntegro obtido de vacas leiteiras sadias, a partir de uma ordenha completa e ininterrupta (7 a 8 minutos), convenientemente alimentadas, ordenhadas a partir de uma ordenha higiênica, com exceção do colostro. COLOSTRO - Obtido até vinte dias antes do parto e dez dias após.Não é recomendado o seu consumo, porque contém substâncias repugnantes, pus, escamações do úbere, excesso de cloretos, ácido (pH = 5,2 - 5,5) e pode ter células de Staphylococcus aureus, que produz toxinas. 2.1. Recomendações de consumo Alimento muito rico em nutrientes, o leite aparece em nossas refeições diárias de várias maneiras, quer seja na forma in natura (fl uido) ou em diversos produtos derivados lácteos. Segundo a OMS – Organização Mundial de Saúde, as recomendações para o consumo de leite são: Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 17 • crianças abaixo de 9 anos: 500 mL/dia (2 copos); • crianças de 9 a 12 anos: 750 mL/dia (3 copos); • adolescentes: 1 litro /dia (4 copos); • adultos: 500 mL/dia (2 copos). Portanto, devido ao seu grande valor nutricional, iniciaremos agora o estudo do leite conhecendo os seus principais componentes. 2.2. Características afetivas COR - a cor branca opaca do leite deve-se ao resultado da dispersão da luz em proteínas, gorduras, fosfatos e citrato de cálcio. O processo de homogeneização do leite aumenta a coloração branca, pois as partículas fragmentadas dispersam mais luz. O leite desnatado apresenta tonalidade mais azulada, já que existe baixa quantidade de grandes partículas na suspensão. SABOR - é levemente adocicado, reflexo da presença de lactose e cloretos. AROMA - típico do leite, bastante suave e está relacionado ao teor de ácido cítrico (citratos). Tanto o sabor quanto o aroma do leite dependem principalmente de sua composição química, entretanto outros fatores, determinados por condições ambientais as quais o leite pode estar exposto, terão influência marcante sobre o aroma e sabor. Estes fatores são principalmente: absorção de odores estranhos e ação de microrganismos (decompondo certos constituintes do leite). 2.3. Composição e valor nutricional do leite Vários são os componentes do leite. O que se apresenta em maior proporção é a água, sendo os demais formados principalmente por gorduras, proteínas, carboidratos, todos sintetizados na glândula mamária. Existem também pequenas quantidades de substâncias minerais, substâncias hidrossolúveis transferidas do plasma sanguíneo, proteínas específicas do sangue e traços de enzimas. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 18 Gráfico 3- Composição centesimal do leite. Tais percentuais de participação dos seus compostospodem variar de acordo com os seguintes fatores como: espécie lactante (bovina, bubalina, caprina, ovina etc.), raça (Holandesa, Jersey etc.), período de lactação, alimentação, saúde do animal, individualidade, diferença entre os quartos do úbere, idade, clima, espaço entre as ordenhas, estação do ano. Sendo que, em termos produtivos para a indústria láctea, quanto maior o percentual de extrato seco total (EST), maior rendimento esta matéria-prima terá na elaboração dos produtos lácteos. De acordo com Pinheiro e Mosquim (1991) a importância do leite, sob o ponto de vista nutricional, se deve a qualidade de suas proteínas, ao seu teor elevado em cálcio, fósforo, magnésio e às vitaminas A, riboflavina e niacina, entre outras. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 19 Tabela 1- Composição do leite de diferentes espécies. 2.3.1. Água A água constitui, em volume, o principal componente do leite. Entra em média na percentagem de 87,5%, influindo sensivelmente na densidade do leite. Como causa da variação da percentagem de água na composição do leite salientam-se os seguintes fatores:a raça do gado e o tempo de lactação (Behmer, 1984). 2.3.2. Gordura Entre todos os compostos do leite, a gordura é o que apresenta (dentro do seu percentual de participação) um teor com maior faixa de variação: 2 a 6% com média em geral de 3,5%. Essas variações podem ser atribuídas à alimentação fornecida ao animal, à raça, ao período de lactação etc. É também creditada à gordura do leite, pela indústria de laticínios, a condição de ser um dos componentes com maior valor agregado. Ela é utilizada na indústria para fabricação de: manteiga, creme, queijo, chantily, sorvetes etc. A gordura do leite apresenta-se como uma emulsão (partículas em suspensão no meio aquoso) na forma de um conjunto de pequenos glóbulos, rica em vitaminas lipossolúveis – A, D, E, K. As gorduras são envolvidas por uma membrana protetora constituída fundamentalmente por fosfolipídios (função tensoativas e emulsificante, bem como, são responsáveis pelo fl avor indesejável advindo de sua oxidação - rancifi cação) e proteínas lipoproteica. A gordura do leite é composta principalmente de ácidos graxos saturados – triglicerídeos. São eles: os ácidos graxos, que conferem ao leite e seus derivados as características organolépticas (odor, sabor e cor) típicas dos produtos derivados lácteos. Quando o leite chega ao laticínio, parte da gordura é retirada desse leite (para elaboração de outros produtos) por um procedimento chamado de desnate, o que ocorre através de um equipamento chamado de desnatadeira. Nesse processo, a gordura se separa da parte aquosa do leite em forma de creme. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 20 Nos laticínios, esse creme é beneficiado através de uma prática chamada de ―batedura do creme‖. Ocorrendo nela por esse procedimento a ruptura da membrana protetora, o que permite a união dos glóbulos de gordura para formar um dos derivados lácteos tão apreciados no nosso dia a dia – a manteiga. Legal, não? Você aprenderão com mais detalhe a fabricação de manteiga na aula de processamento de derivados lácteos. Alterações nas características da matéria prima: I. Gorduras – Oxidação A oxidação é a principal causa de mudanças químicas no leite e, portanto afeta diretamente a vida útil de quase todos os produtos lácteos. A oxidação da gordura inicia com a formação de peróxidos em nível das duplas ligações dos ácidos graxos, por isso, quanto maior a insaturação maior a suscetibilidade. Na presença de luz e/ou íons metálicos pesados, os ácidos graxos são quebrados até a formação de aldeídos e cetonas que dão origem aos aromas de rancidez. A oxidação aumenta com o calor, a luz e a acidez. Os ácidos graxos saturados só se oxidam em temperaturas superiores a 60°C, enquanto nos poliinsaturados a oxidação pode ocorrer a temperaturas usuais de resfriamento. Alguns fatores podem impedir ou diminuir a oxidação: • A liberação de grupos sulfidrilo (SH-) das proteínas durante os tratamentos térmicos; • Embalagem a vácuo; • Controle sobre microrganismos de degradação; • Anti-oxidantes químicos (substâncias fenólicas, sulfidrilas); • Ação proteolítica; • Anti-oxidantes naturais (tocoferóis, vit. C); • Proteases (liberação de sulfidrilas); • Crescimento de bactérias lácticas. Sob o ponto de vista nutritivo, a gordura apresenta níveis apreciáveis dos ácidos graxos essenciais linoléico e araquidônico. O ácido linoléico não é sintetizado pelo organismo humano, o mesmo não ocorre com o linolênico e araquidônico; que são sintetizados, a partir do primeiro. A presença da gordura é um fator importante para determinar a palatabilidade dos alimentos. II. Ação do aquecimento sobre as gorduras Os componentes da matéria gorda são pouco sensíveis aos tratamentos térmicos moderados. É preciso alcançar temperaturas muito superiores a 100◦C e realizar um Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 21 aquecimento prolongado durante várias horas a 70-80◦C para detectar uma degradação dos glicerídeos que se traduzem pela δ-lactonas, a partir da hidrolização dos hidroxiácidos graxos. Pode formação de β-cetônicos evidenciar-se a formação de metil cetonas a partir dos ácidos procedentes da hidrólise dos glicerídeos (Veisseyre, 1988). Estes produtos não são desejáveis, pois alteram o sabor do leite. As quantidades presentes no leite pasteurizado são pequenas em comparação com as quais se encontra o leite que foi submetido a tratamentos térmicos mais severos e no caso das metil-cetonas, as quantidades presentes são somente um pouco superiores as que se encontram no leite não aquecido. A tabela abaixo mostra a quantidade de lactonas e metil-cetonas formadas durante os tratamentos térmicos. Formação de lactonas e metil-cetonas após o tratamento térmico Produto Lactonas e metil cetonas (nmol/g de gordura) Leite pasteurizado 12 Leite UHT 21 Leite esterilizado em recipientes herméticos 100 Fonte: Varnam & Sutherland, 1995. No leite UHT se encontram níveis mais altos de ácidos graxos livres, e que pode haver uma indução ao aumento do grau de acidez. O leite com o grau de acidez maior do que 2 é geralmente tido como inaceitável pelo sabor denominado ―lipolisado‖, denominação essa dada pela ocorrência da lipólise nos triglicerídeos do leite. 2.3.3. Proteínas As proteínas do leite vêm despertando interesse, cada vez maior, sob o ponto de vista econômico e nutricional. A demanda crescente de derivados lácteos providos de teores elevados deste componente, a exemplo de queijos e outros produtos alimentícios, demonstra uma maior conscientização do povo quanto ao uso de proteínas balanceadas, de sabor agradável e a baixo custo. Uma importante característica do leite, no aspecto nutricional, é que oito (nove para as crianças) dos 20 aminoácidos não podem ser sintetizados pelo organismo humano. Como eles são necessários para a manutenção de um metabolismo adequado, necessitam ser obtidos através dos alimentos. Estes são denominados aminoácidos essenciais e todos estão presentes nas proteínas do leite. As proteínassão moléculas formadas de unidades menores chamadas de Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 22 aminoácidos. Uma molécula de proteína consiste em uma ou mais cadeias interligadas de aminoácidos, onde estes estão organizados em uma ordem específica. Uma molécula de proteína, em geral, contém de 100 - 200 aminoácidos ligados, mas podem conter número maior ou menor. Existem aproximadamente 20 tipos de aminoácidos, sendo que 18 deles podem ser encontrados nas proteínas do leite. A Caseína Denomina-se de caseína uma classe de proteínas preponderantes no leite. As caseínas formam micelas, que são centenas ou milhares de moléculas individuais agregadas por forças de adsorção. As micelas podem chegar a um tamanho de 0,4 microns e formam uma solução coloidal. As caseínas se encontram no leite em dois estados: polimerizado em micelas esféricas e em estado monômero que é solúvel e não centrifugável. O equilíbrio entre o cálcio solúvel e coloidal do leite é fundamental para o equilíbrio das micelas de caseína. Com a adição de cloreto de cálcio (Cl²Ca) o equilíbrio se desloca para a fase coloidal e as micelas aumentam de tamanho, aglomerando-se. A caseína não é considerada precipitável pelo calor dentro dos limites normais de pH, sal e conteúdo protéico: elas resistem até a temperatura de 140°C. Contudo, a manutenção de altas temperaturas (140°C) por períodos de tempo elevados (superiores a 20 minutos) provoca a desestabilização das micelas de caseína e a formação de um gel. Figura 1- Coagulação da Caseína. Além disso, as caseínas podem ser precipitadas (coaguladas) pela acidez (ao atingir seu ponto isoelétrico) e também através da atividade proteolítica (como a do coalho). A Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 23 estabilidade térmica das proteínas do leite está relacionada com o teor natural de uréia e de citrato (dependente do consumo de forrageiras), quanto maiores os teores destes elementos, maior a estabilidade térmica e vice-versa. Paralelamente, a mamite influencia negativamente a estabilidade das proteínas do leite, pois aumenta a proporção de proteínas solúveis (menos termoestáveis) em relação às caseínas. As Micelas de Caseína As caseínas são divididas em três subgrupos: α-caseínas, κ-caseínas e β-caseínas, que diferem entre sí por poucos aminoácidos. Os três subgrupos possuem a característica comum de terem um, dos dois aminoácidos que contém grupos hidroxil, esterificados para ácido fosfórico. O ácido fosfórico liga-se ao cálcio e ao magnésio, e alguns desses sais formam pontes entre as moléculas de caseína. As micelas de caseína consistem em um complexo de submicelas de um diâmetro de 10 - 15 nm. O conteúdo de α, κ e β caseína é heterogeneamente distribuído nas diferentes micelas. Os sais de cálcio da κ-caseína são solúveis em água enquanto que os da κ e β- caseína são quase insolúveis. Devido à localização dominante da κ-caseína na superfície das micelas, estas são solúveis na forma de colóides. O fosfato cálcico e as interações hidrofóbicas entre as submicelas são as responsáveis pela integridade das micelas de caseína. A κ-caseína possui um terminal hidrofílico ―C‖ composto de carboidratos o qual se projeta para forma do complexo micelar, estabilizando as micelas. O fenômeno é devido à forte carga negativa dos carboidratos. Em uma micela intacta existe um excesso de cargas negativas e consequentemente elas se repelem mantendo-se em solução. O tamanho da micela depende do conteúdo do íon cálcio (Ca++) no leite. Se a micela perde cálcio, pelo equilíbrio ativo com o cálcio em solução, a micela vai se desintegrar em submicelas. As micelas também são afetadas pela baixa temperatura: as β-caseínas começam a se dissociar e o hidroxifosfato de cálcio abandona a estrutura micelar, dissolvendo-se. A explicação para esse fenômeno é que a β-caseína é a mais hidrofóbica e suas interações hidrofóbicas são enfraquecidas quando a temperatura diminui. Essas mudanças tornam o leite menos adequado para a produção de queijo, pois elas resultam em um maior período para a coagulação e a formação de um coágulo mais mole. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 24 Figura 2- Estrutura da micela de caseína. Felizmente essas reações são reversíveis e o leite resfriado retoma suas características normais quando aquecido. Contudo, nessa condição, a β-caseína é mais facilmente hidrolisada por várias proteases do leite após abandonar a micela. A hidrólise de β- caseína em peptídeos significa um menor rendimento de queijo, já que as estas são perdidas no soro, e pode ocasionar a eventual formação de amargor. Caseína – Coagulação Coagulação enzimática A cadeia de 169 aminoácidos da κ-caseína pode ser hidrolisada pelas enzimas quimosina e pepsina presentes no coalho. A ação proteolítica se dá mais facilmente nas ligações entre os aminoácidos 105 (fenilanina) e 106 (metionina). O terminal formado pelos aminoácidos 106 - 169 é solúvel e formado por aminoácidos polares e carboidratos que conferem uma característica hidrofílica à seqüência. Essa parte da κ-caseína é chamada de glicomacro-peptídeo e é liberada no soro durante a produção de queijo. A parte remanescente da κ-caseína, consistindo dos aminoácidos 1 - 105 é insolúvel e permanece no coágulo junto com as α e β-caseínas. Essa parte é chamada de para-κ- Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 25 caseína. A formação do coágulo se dá pela súbita remoção do macropeptídeo hidrofílico e pelo conseqüente desbalanceamento das forças inter-moleculares. Começam a ocorrer ligações entre os sítios hidrofóbicos e estas são reforçadas por ligações de cálcio. As micelas perdem sua solubilidade e começam a se agregar e a formar o coágulo. As moléculas d’água presas nos sítios hidrofílicos da κ-caseína começam a ser expulsas. Essa fase é conhecida como coagulação e sinerese. Toda a estrutura micelar colapsa depois de algum tempo na forma de um coágulo denso. A coagulação é fortemente afetada pela concentração do íon cálcio e pela presença ou não de proteínas do soro desnaturadas nas superfícies das micelas. Consequentemente, os tratamentos térmicos no leite diminuem mais ou menos intensamente a potencialidade coagulante do leite pela precipitação do cálcio solúvel e pela desnaturação térmica das proteínas solúveis do leite. O coágulo formado enzimaticamente não se desmineraliza retém a maior parte do cálcio e fósforo, que são alguns dos elementos que dão rigidez, coesão e impermeabilidade ao mesmo. Consequentemente, o coágulo apresenta características reológicas especiais: é compacto, elástico, impermeável e contrátil, o que permite a operação de prensagem na produção de queijos de baixa e média umidade. Coagulação ácida No pH natural do leite (em torno de 6,6) as moléculas de proteína possuem carga negativa. As proteínas se mantém separadas (em solução) porque cargas elétricas idênticas se repelem. Quando íons hidrogênio são adicionados ao leite (acidificação), eles são adsorvidos pelas moléculas de proteína. Em um valor de pH em que as cargas positivas e negativas da proteínasão iguais (onde o número de grupos NH3+ e COOH- das cadeias laterais são iguais) a carga total é zero. Nessa situação, as proteínas se aglomeram através da anulação das cargas positivas de uma molécula com as cargas negativas em uma outra. A coagulação ocorre, então, pelo aumento do peso molecular. O pH no qual isso ocorre é chamado de ponto isoelétrico da proteína, correspondendo a um valor de 4,6. Por outro lado, quando ocorre a coagulação por acidificação, o aumento da acidez aumenta a solubilidade dos minerais e, o cálcio e o fósforo orgânicos das micelas se solubilizam gradualmente passando para o soro. Assim, o coágulo obtido por acidificação possui características físico-químicas e reológicas que tem muita importância no processo de fabricação do queijo. Em especial, a estrutura formada não permite a prensagem da massa e esta retém muito mais umidade. As Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 26 micelas ficam desestruturadas, sem enlace nem coesão, sendo incapazes de contrair-se. Consequentemente, toda a ação mecânica sobre a coalhada formada deve ser muito cuidadosa para evitar sua ruptura em pequenas partículas que são perdidas junto com o soro. A coagulação ácida só permite, portanto a elaboração de queijos de alta umidade. Proteínas do Soro As proteínas do soro são formadas por α-lactoalbumina (80 %) e β-lactoglobulina (20 %). Essas proteínas não são precipitadas pelo abaixamento do pH do leite nem pela ação proteolítica do coalho. Porém, o aquecimento as desnatura e elas formam complexos com a caseína. Em temperaturas superiores a 60°C a desnaturação das proteínas do soro se inicia (em especial os aminoácidos sulfurados da βlactoglobulina) e, a 90°C / 5min a desnaturação é total. Tabela 2- Quantidade em gramas da proteína do soro de leite em humanos e bovinos. Essa desnaturação térmica é uma reação irreversível. No processo de desnaturação, as proteínas que naturalmente estão enroladas, se ―esticam‖ e pontes sulfuradas começam a se formar entre as moléculas de β-lactoglobulinas, entre uma molécula de βlactoglobulina e uma molécula de κ-caseína e entre a β-lactoglobulina e a α- lactoalbumina. Em altas temperaturas (como do tratamento UHT do leite), compostos sulfurados como sulfito de hidrogênio começam a se formar e são responsáveis pelo ―sabor de cozido‖ de leites termotratados. O tipo de ligação estabelecido entre as proteínas do soro e a caseína diminui a possibilidade da caseína de ser hidrolisada pelo coalho e de se ligar com o cálcio. Consequentemente, o coágulo formado a partir de leite aquecido a altas temperaturas não vai coagular normalmente devido à dificuldade de ação hidrolítica das enzimas do coalho sobre a κcaseína. Na produção de alguns queijos duros e semi-duros, a duração do tratamento térmico não deve ser prolongado. Por outro lado, na produção de iogurte, a desnaturação das proteínas do soro obtida Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 27 a 90 - 95°C / 3 - 5 minutos vai contribuir, pela característica hidrofílica das mesmas, com o aumento da qualidade pela reduzida sinérese e aumento da viscosidade do produto. As proteínas do soro em geral e a α-lactoalbumina, em especial, possuem alto valor nutricional. Sua composição de aminoácidos é próxima aquela considerada ideal. Elas são mais ricas que a caseína nos três aminoácidos mais importantes na alimentação humana: lisina, metionina e triptofano. Derivados das proteínas do soro são amplamente utilizadas na indústria de alimentos. Ação do aquecimento sobre as proteínas O tratamento térmico do leite origina a desnaturação das proteínas do soro. O efeito varia dependendo da severidade do aquecimento desde a desnaturação parcial durante a pasteurização até a total na esterilização convencional. As imunoglobulinas são as proteínas mais lábeis e em ordem - lactoglobulina e - lactoalbumina crescente de estabilidade, a albumina sérica. A desnaturação das proteínas do soro desempenha um importante papel no desenvolvimento do aroma de cozido. Este aroma não é perceptível no leite pasteurizado HTST, porém forma parte do sabor característico do leite esterilizado. A desnaturação é tão mais importante quanto mais alta a temperatura. Pode constatar-se que uma pasteurização realizada em condições ótimas não ocasiona uma desnaturação apreciável. No leite pasteurizado podem ocorrer maiores perdas por ação de luz, sendo os aminoácidos mais afetados a metionina, triptofano e a tirosina. A esterilização convencional, em autoclave, provoca a máxima desnaturação. Já o aquecimento UHT Direto não desnatura mais do que 60% das proteínas do lactosoro, o que não afeta o valor biológico das mesmas, apenas desfazem parte de sua conformação globular, podendo tornar- se até mais digerível. A Tabela 3 mostra a desnaturação das proteínas solúveis do leite. Tabela 3- Desnaturação das proteínas do soro durante o tratamento térmico Tratamento térmico % Pasteurização 11 UHT Direto 50 UHT Indireto 90 Esterilização mediante autoclaves 100 Fonte: Varnam & Sutherland, 1995 As caseínas não se comportam, frente ao aquecimento, como as proteínas solúveis. Para poder constatar alguma modificação, é necessário o aquecimento a temperaturas muito Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 28 elevadas, superiores a 120◦C durante 10 minutos. Após a pasteurização observam-se perdas do aminoácido lisina, decorrentes da Reação de Maillard, na qual grupamentos amina de alguns decorrentes da Reação de aminoácidos unem-se a lactose, que tem um paralelismo entre a sua intensidade, a temperatura do tratamento térmico e o valor nutricional do leite. Quanto maior a temperatura utilizada durante o tratamento térmico, maior a velocidade da Reação de Maillard e, portanto maiores as perdas de lisina. As perdas de lisina podem chegar a 4% por tratamento UHT direto e por volta de 5,5% pelo UHT indireto. As perdas de lisina na pasteurização são de aproximadamente 1 a 2%, podendo ter maiores perdas por ação da luz. As perdas de lisina na pasteurização em relação aos tratamentos térmicos são pequenas, como pode ser observado na tabela abaixo: Perdas de lisina após os tratamentos térmicos Produto % Lisinas Leite Pasteurizado 1–2% Leite UHT Direto 4% Leite UHT Indireto 5,5% Leite Esterilizado (sistema convencional) 13% Fonte: Varnam & Sutherland, 1995. 2.3.4. Lactose Presente no leite em uma proporção relativamente constante, em média 4,7%. A lactose (açúcar formado por uma molécula de glicose + galactose) é o carboidrato com maior quantidade contida no leite e responsável pelo leve sabor adocicado. Figura 3- Estrutura da lactose. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 29 Para a indústria, sua importância está na condição deser o precursor do ácido láctico – originado da fermentação microbiana ou da acidifi cação do leite. Ocorre da seguinte forma: Hidrólise (quebra) da lactose → pela enzima lactase → transformando-a em Ácido Láctico. Na indústria, a fermentação da lactose por ação microbiana ocupa lugar de maior destaque, pois o número elevado de microrganismos transforma a lactose em ácido láctico, uma molécula de lactose transforma-se em 4 moléculas de ácido láctico. E, para o processamento do leite nos laticínios, esse ácido láctico tem, dentre outras funções importantes, evitar ou eliminar a carga de microrganismos indesejáveis (pelo rebaixamento do pH do meio) e precipitar as proteínas – coagulação do leite. Outro grande benefício para a indústria está na possibilidade de podermos induzir a fermentação da lactose (através da acidificação do leite em altas temperaturas), pela utilização de fermento lácteo inoculado ao leite com determinado tipo de cultura (microrganismos) selecionada em função da característica do produto que se quer elaborar, tais como: iogurte, leites acidificados, queijos etc. Outra importância produtiva da lactose para a indústria é a sua utilização na fabricação do doce de leite, leite condensado e sorvetes. A lactose também é empregada (como matéria prima) para elaboração de produtos específicos, tais como: leites maternizados, medicamentos, e ainda como meio de cultura utilizado em laboratórios. No leite in natura, a sua acidificação (conhecido popularmente como ―leite azedo‖) é um fato comum de acontecer devido à existência de uma flora natural de microrganismos, presentes na região interna do úbere/tetas da vaca e de outras espécies lactantes, os quais são carreados pelo leite no momento da ordenha. Esses microrganismos desenvolvem-se favoravelmente em temperaturas ambientes +- 300 C. Assim, após algumas horas fora de quaisquer condições de conservação, o leite apresentará uma grande quantidade de microrganismos contaminantes suficientes para efetuar a deterioração desse produto ao transformar a lactose em ácido lácteo, que irá através da Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 30 redução do pH do meio acidificar o leite. Porém, uma das formas de se evitar ou retardar essa acidificação natural é o processo de conservação térmica, chamado de pasteurização, ou pelo resfriamento do leite. Uma percentagem relativamente alta da população, especialmente de origem africana e asiática, apresenta intolerância à lactose (deficiência em lactase). Os sintomas variam desde a incapacidade de ingerir produtos lácteos até distúrbios gastrointestinais após o consumo. Ação do aquecimento sobre a lactose A formação de lactulose, dissacarídeo formado por um resíduo de frutose e um resíduo de galactose, aumenta com a temperatura do tratamento térmico. Isto não é desejável, pois a lactulose não é hidrolisada pelas enzimas dos mamíferos, porém pode ser fermentada no intestino grosso produzindo flatulências. Este problema não parece importante com as quantidades presentes no leite pasteurizado e UHT, no entanto, pode ser mais grave nos consumidores do leite esterilizado pelo sistema convencional. A tabela abaixo mostra as quantidades de lactulose de acordo com cada tratamento térmico. Formação de lactulose após o tratamento térmico Tratamento térmico lactulose (mg/l) Pasteurização 50 UHT 100-500 Esterilização convencional 900-1380 Fonte: Varnam & Sutherland, 1995 O aquecimento de dissoluções de lactose acarreta consequências tecnológicas importantes, sobretudo quando o açúcar está em presença de proteína. Isto é a origem do escurecimento não enzimático observado durante a fabricação e armazenamento dos diversos produtos lácteos. Quando os cristais de lactose são aquecidos a temperaturas mais elevadas, observa-se primeiramente, a perda da água de cristalização a 110◦C, seguido de amarelecimento a 150◦C, e escurecimento (marrom) a 170◦C devido a caramelização. O escurecimento do leite durante o aquecimento se deve a reação entre o grupo aldeído da lactose e o grupo amino das proteínas (Reação de Maillard) e a polimerização (caramelização) das moléculas de lactose. Também é possível que a lactose se decomponha por oxidação em ácidos orgânicos, o que explicaria em parte o aumento de acidez que se produz durante a esterilização do leite. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 31 No meio alcalino, a termodestruição da lactose pode dar lugar à aparição de uma cor cinza, mais ou menos escura, que se observa frequentemente nos processos de cocção. 2.3.5. Enzimas Classificam-se como enzimas, um grupo de proteínas produzidas pelos organismos vivos, que têm a habilidade de acelerar os processos bioquímicos nos organismos. Por esta razão, são muitas vezes chamadas de biocatalisadores. A ação das enzimas é específica, cada enzima catalisa somente um tipo de reação. Dois fatores influenciam fortemente a ação enzimática: temperatura e pH. Geralmente as enzimas têm uma temperatura ótima de atividade entre 25 e 50ºC. Após esta temperatura, elas iniciam o processo de desnaturação (inativação enzimática). Quanto ao pH, o valor ótimo depende da enzima em questão. A presença ou não de certas enzimas no leite é utilizada nos testes de qualidade. Entre as principais enzimas encontradas no leite estão: • Lipases; • Proteases; • Oxidorredutases. Lipases As lipases presentes no leite podem ser de origem microbiana ou endógena. Essas enzimas hidrolisam a gordura em glicerol e ácidos graxos. A ruptura do glóbulo de gordura aumenta muito a eficácia da lipólise pelo aumento da superfície de contato e da frequência de contato. As lipases naturais do leite são termolábeis (inativadas pela pasteurização), sensíveis à oxidação e ainda sensíveis às proteases, o que torna sua atividade de pouca importância. Contudo, as lipases de origem microbiana são muito mais resistentes à desnaturação térmica e, portanto possuem grande importância tecnológica, uma vez que causam a degradação progressiva de produtos lácteos de longa vida de prateleira. Proteases As proteases presentes no leite podem ser de origem microbiana ou endógena. Essas enzimas hidrolisam as proteínas em aminoácidos e peptídeos, podendo provocar amargor. A plasmina é a principal protease natural do leite. Essa enzima é termoestável no pH normal do leite e mantém de 70 a 80% da sua atividade após a pasteurização e, de 30 a 40% após o tratamento UHT. O leite mamítico possui teores mais elevados de plasmina e, portanto, é mais Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 32 suscetível a ocorrência de coagulação doce no leite UHT ou o desenvolvimento de amargor em queijos. Oxidoredutases O leite contém várias oxidoredutases, incluindo catalase, peroxidase e xantin- oxidase. A catalase decompõe o peróxido de hidrogênio em oxigênio molecular e água. O leite normal contém uma pequena quantidade dessa enzima. Sua quantidade está ligada à presença de leucócitos e células epiteliais no leite, por isso sua quantificação é usada para identificar leites mamíticos ou colostrais. Contudo, muitas bactérias produzem esse tipo de enzima,falseando os resultados. A catalase é inativada a 75°C / 60 s. A peroxidase transfere oxigênio do peróxido de hidrogênio (H2O2) para outras substâncias facilmente oxidáveis. Presente em grandes quantidades no leite é capaz de catalisar reações de oxidação da gordura. Essa enzima forma parte do complexo lactoperoxidase / tiocianato / peróxido de hidrogênio (LPS) que é um sistema anti-microbiano natural potencialmente importante. A peroxidase é inativada em temperaturas superiores a 80°C por 5 segundos. Por isso deve estar presente no leite in natura ou no leite pasteurizado. A fosfatase alcalina hidrolisa ésteres fosfóricos em ácido fosfórico e álcool. A concentração dessa enzima no leite varia de acordo com a estação do ano, raça, estágio da lactação e produtividade do animal. A fosfatase alcalina é desnaturada em temperaturas próximas a de pasteurização (72-75°C / 15-20 s) por isso deve estar ausente no leite pasteurizado. Contudo, a restauração da atividade enzimática pode ocorrer com o tempo, por isso o teste deve ser realizado logo após o termotratamento. A reativação pode ser evitada se o leite for devidamente resfriado após a pasteurização. Quadro 1- Padrões enzimáticos na qualidade do leite. No Brasil, o método aprovado oficialmente utiliza a reação do fenol liberado da 2,6 dibromo ou 2,6 dicloroquinona cloroimida produzindo indofenóis azuis que são detectados Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 33 visualmente (LANARA, 1981). A interpretação do resultado é realizada de três formas: i) leite cru: coloração azul intensa; ii) leite aquecido mas não pasteurizado: azul esmaecido; iii) leite pasteurizado: coloração cinza. Este método visual foi substituído nos países desenvolvidos, desde a década de 70, por métodos mais sensíveis; inicialmente pelo método que utiliza o fosfato de fenolftaleína e, mais recentemente, pelos métodos espectrofotométricos ou fluorimétricos automáticos. 2.3.6. Sais minerais e vitaminas O leite contém quase todas as vitaminas conhecidas, tais como, as lipossolúveis (associadas à gordura), vitaminas A, D, E e K; e as hidrossolúveis, B1 , B2 , B6 , B12, ácido pantotênico, niacina e vitamina C. Contudo, as quantidades dessas vitaminas anteriormente citadas e que estão presentes neste alimento ocorrem de forma bastante reduzida. Outro fator a considerar é que quando o leite sofre tratamento térmico várias dessas vitaminas são perdidas (destruídas), principalmente a C. Por essas razões, as indústrias lácteas adicionam (enriquecem) em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteúdo nutricional tão importante. Com relação aos sais minerais, no leite existem em quantidades significativas fósforo, cloro, sódio, cálcio, potássio e magnésio. Além de apresentar em menor quantidade o ferro, alumínio, zinco e manganês. Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como, por exemplo, as proteínas (cálcio e fósforo associados à caseína) estabilizando-as. Para a indústria láctea, a importância em exercer uma instabilidade das proteínas está em provocar uma coagulação do leite (coagulação da caseína), conseguida através da acidificação do meio (pH do leite) pela ação da renina, o que faz com que com que haja a perda da capacidade dos fosfatos fixarem o cálcio e, consequentemente, deixar esse cálcio livre. 2.4. Características físico-químicas do leite O leite in natura, para ser considerado em condições adequadas de consumo e de boa qualidade para ser processado na indústria, deve apresentar teores dentro dos padrões preconizados pela Instrução Normativa de Número 62 (IN62). Tais parâmetros, estipulados pela legislação, serve de indicador para serem conferidas as reais condições em que o leite foi obtido, processado ou até mesmo comprovar alguma alteração por fraude. Assim, Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 34 descreveremos a seguir alguns parâmetros (teores) recomendados pela IN51. 2.4.1. Temperatura de conservação Recomenda-se que a temperatura de armazenamento seja de 4°C, podendo chegar no máximo até 7°C, dentro de duas horas após o término da ordenha, e menor que 10°C, durante a adição de leite da ordenha consecutiva. 2.4.2. Acidez Avalia a qualidade do leite quanto ao aspecto tecnológico, por meio do equipamento chamado acidímetro DORNIC. Este equipamento tem a finalidade de verificar o grau de metabolização da lactose a ácido láctico, que é baseado na titulação com solução básica do ácido láctico da amostra na presença do indicador. O teste do alizarol baseia-se na ocorrência de coagulação por efeito da elevada acidez ou do desequilíbrio salino, quando se promove desestabilização das micelas pelo álcool, e na mudança de colocação da mistura pela alizarina, como indicador de pH, auxiliando a diferenciação entre o desequilíbrio salino e a acidez excessiva. O teste do alizarol pode apresentar resultados alterados nas seguintes condições: elevada acidez do leite; índice de mastite do rebanho elevado; vacas próximas da secagem ou recém-paridas; e desequilíbrio salino (excesso de cálcio e magnésio em relação a fosfato e citrato). O leite que coagula nessa prova não resiste ao calor, portanto, não pode ser misturado aos demais. Dessa forma, o leite ácido não resistiria aos tratamentos térmicos utilizados pelas indústrias, sendo então uma importante característica a ser controlada. A acidez do leite varia de 14 a 18ºD (graus Dornic). Obs.: outra forma de avaliar a presença de ácidos no leite é a determinação do pH. Em condições normais, o pH apresenta-se em 6,7. Leites provenientes de animais com infecções no úbere (mamite) apresentam comportamento alcalino, podendo atingir pH 7,5. 2.4.3. Densidade É outro parâmetro avaliado no controle de qualidade do leite, devendo estar entre 1,028 e 1,034 a temperatura de 15ºC, o que significa que um litro de leite deve pesar entre 1028 e 1034 gramas. Leites de composição diferente podem apresentar o mesmo grau de densidade. Para determinar a densidade, utiliza-se um instrumento denominado termolactodensímetro. A amostra fraudada com água terá densidade menor do que a amostra Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Agroindústria- Processamento de Leite e Derivados 35 normal. Como a densidade da água é estabelecida em 1,0, o resultado fi nal no leite tende a se aproximar desse valor. Uma das aplicações práticas da determinação da densidade é justamente a pesquisa de fraude por adição de água ou desnate na propriedade. Leite com alto teor de gordura apresenta maior densidade em relação a leite com baixo teor de gordura, em razão do aumento do extrato seco desengordurado. • 2.4.4. Determinação da gordura no leite Baseia-se no ataque seletivo da matéria orgânica por meio de ácido sulfúrico, com exceção da gordura que será separada por centrifugação, auxiliada pelo álcool amílico que modifica a tensão superficial. No entanto, dentre os componentes do leite, a gordura é o mais variável e geralmente o primeiro a sofrer alterações diante de qualquer fator de origem genética, ambiental e fisiológica que esteja afetando o metabolismo normal da vaca. A IN62 cita que o limite de teor original da matéria gorda g/100g é de no mínimo 3,0g. 2.4.5. Índice crioscópico
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