TCC - FACULDADE FUTURA

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FACULDADE FUTURA 
 ESPECIALIZAÇÃO EM QUÍMICA
 FERNANDA RIBEIRO LEMOS 
 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE LEITES DE DIFERENTES MAMÍFEROS
 VIÇOSA 
2020
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE LEITES DE DIFERENTES MAMÍFEROS
Fernanda Ribeiro Lemos
Declaro que sou autor(a)¹ deste Trabalho de Conclusão de Curso. Declaro também que o mesmo foi por mim elaborado e integralmente redigido, não tendo sido copiado ou extraído, seja parcial ou integralmente, de forma ilícita de nenhuma fonte além daquelas públicas consultadas e corretamente referenciadas ao longo do trabalho ou daqueles cujos dados resultaram de investigações empíricas por mim realizadas para fins de produção deste trabalho.
Assim, declaro, demonstrando minha plena consciência dos seus efeitos civis, penais e administrativos, e assumindo total responsabilidade caso se configure o crime de plágio ou violação aos direitos autorais. (Consulte a 3ª Cláusula, § 4º, do Contrato de Prestação de Serviços). 
RESUMO - O leite é uma matéria-prima que possui vários segmentos na cadeia alimentícia. Por isso, padrões de qualidade são necessários para garantir o processamento de um alimento seguro. Nesse sentido, a pesquisa foi realizada para caracterização físico-química de densidade, pH e acidez titulável dos leites bovino, bubalino, caprino e humano. Os leites foram separados em uma parte in natura, colocada em freezer a -20 ºC, e outra parte passou pelo tratamento térmico Low Temperature Long Time com a finalidade de comparação antes e após tratamento térmico. O leite bovino teve mais um parâmetro térmico de comparação devido ao processamento em ultra alta temperatura disponível no mercado. O leite humano foi doado pelo Banco de Leite Humano. Para este leite, foi realizado o mesmo procedimento de separação em leite in natura e para tratamento Low Temperature Long Time. A densidade, pH e acidez titulável entre os leites da mesma espécie não variou estatisticamente com o tratamento térmico, mas, comparativamente, o pH do leite in natura de todas as espécies foi menor e a acidez titulável foi maior do que aqueles após tratamentos térmicos. Também, o pH do leite humano tratado termicamente foi bem maior que o leite in natura, sugerindo que houve fermentação em alguma etapa do tratamento térmico ou de seu armazenamento. Conforme mostram os resultados, as características físico-químicas dos leites avaliados não variaram significativamente com o tratamento térmico e ficaram dentro da margem de segurança para o armazenamento e consumo do produto, com exceção do leite humano tratado termicamente. 
PALAVRAS-CHAVE: Leite. Tratamento térmico. Análise físico-química.
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE LEITES DE DIFERENTES MAMÍFEROS
1. INTRODUÇÃO 
O leite é uma matéria-prima que possui vários segmentos dentro da cadeia alimentícia. Através do leite, podem ser fabricados vários tipos de produtos, como o leite em caixa, queijo, doce de leite, requeijão, manteiga, iogurte, bebida láctea, dentre outros alimentos. 
Em humanos recém-nascidos, a administração de apenas leite materno é suficiente e para sustentar o crescimento e desenvolvimento do lactente nos primeiros seis meses de vida, principalmente, evidenciando sua importância imunológica e nutricional para esse grupo.
Muitas vezes o mau armazenamento do leite após a ordenha e as temperaturas inadequadas de refrigeração e acondicionamento da matéria-prima podem fazer com que ocorra a indesejada fermentação, provocando odor e paladar inadequados à bebida, além de potencial risco patogênico ao produto.
Em face do problema exposto, se faz necessário monitorar a qualidade físico-química do leite é de suma importância para o seu processamento e armazenamento seguro, por isso análises de densidade, pH e acidez titulável devem ser realizados para verificar se esses parâmetros se encontram dentro do estabelecido pelo Ministério de Agricultura e Pecuária, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária e de Padrões de Identidade e Qualidade do Leite.
Para tanto, de modo a obter os valores de densidade, foi utilizado um densímetro e as análises ocorreram a 15 ± 0,1 ºC. Para a análise de pH foi utilizado um medidor de pH de bancada, a 20 º C. A para a análise de acidez titulável para leite seguiu-se a norma técnica descrita pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.
2. DESENVOLVIMENTO
 2.1 Referencial Teórico
O leite é um dos produtos mais versáteis da agroindústria de alimentos. Além de ser consumido na forma original e processada, também pode ser transformado em derivados lácteos salgados, como os queijos, ou doces, como os iogurtes. Ainda, pode fazer parte de um prato principal, como o creme de leite e a manteiga (EMBRAPA, 2018).
A Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) apontou que a produção mundial de leite em 2016 foi de 799 milhões de toneladas (Ton) (FAO, 2018). De acordo com a International Farm Comparison Network (IFCN), desse volume, 83 % foram de leite de vaca, 14 % de búfala, 2 % de cabra, 1 % de ovelha e menos de 1 % do total de camela. Em 2017, a produção mundial alcançou 811 milhões de Ton, 1,4 % maior do que em 2016 (FAO, 2018; IFCN, 2018).
 Os 20 países com maior volume de leite somaram 617,13 milhões de Ton. A Índia destacou-se como maior produtora mundial, sendo o volume de leite dos bubalinos maior que o dos bovinos. Os Estados Unidos, com 92,28 milhões de Ton, foram os maiores produtores de leite de vaca em 2016 (IFCN, 2018). Europa e Ásia produziram juntas dois terços do montante de leite em 2016, 67,5 % do total. O continente americano respondeu por 22,7 % desse volume, cerca de 60 milhões de Ton, sendo que a América do Sul ficou com 7,8 %. O leite africano representou 6,1 % e a Oceania 3,7 % desse total. Na Ásia, a produção de leite de búfala foi de 108,6 milhões de Ton, 35,7 %, principalmente pela produção da Índia e Paquistão, que juntos responderam por 195,7 milhões de Ton, 64,3 % do leite de vaca no continente (FAO, 2018).
Quase metade do volume total de leite produzido no Brasil (47 %) vem de pequenas fazendas. Assim, para 1,2 milhão de produtores, essa é a principal atividade responsável pela renda familiar. Esse setor é o que mais gera empregos no país: mais de 4 milhões de pessoas trabalham nas indústrias de laticínios e no campo com a produção primária (CNA, 2017). 
 A produção de leite no Brasil avançou nas últimas décadas, resultando no crescimento consistente da produção, que destacou o país como um dos principais do setor no mundo. Em 1974, a produção nacional era de 7,1 bilhões e, em 2017, atingiu 35,1 bilhões de litros de leite, colocando o Brasil na quinta posição no cenário mundial (EMBRAPA, 2018). Em 2016, o volume captado para processamento em laticínios no país foi de 23 bilhões de litros; em 2017, subiu para 24,3 bilhões. Por trás desses números, está presente uma política de aquisições, associações e fusões de empresas, com foco no mercado cada vez mais competitivo e no poder de compra do consumidor (EMBRAPA, 2018).
Em 2017, o volume de produtos lácteos importado foi de 169 mil Ton e o exportado de 38 mil Ton, gerando déficit de 130 mil Ton. Nesse período, as importações realizadas envolveram principalmente leite em pó (61,5%), queijos (18,8%), soro de leite em pó (13,9%). As vendas de lácteos para o exterior também foram, na maior parte, de leite em pó (62,2%), leite UHT (18,7%) e de diferentes tipos de queijos (9,1%) (EMBRAPA, 2018).
Segundo Rosangela Zoccal, pesquisadora da Embrapa Gado de Leite de Juiz de Fora -MG, o Brasil possui condições para expandir a produção leiteira e se tornar um país que não dependa de importações e, ademais, permitir sua participação no mercado internacional como exportador de lácteos, como tem ocorrido com a carne e a soja (EMBRAPA, 2018).
 O Sul do país contribuiu com 35,7% e o Sudeste com 34,2% do montante de leite produzido em 2017, e estão no topo da produção nacional de leite. Em 2017, Minas Gerais foi o principal estado produtor, com 8,9 bilhões de litros, 26,6% do totalnacional, seguido por Rio Grande do Sul, Paraná e Santa Catarina (EMBRAPA, 2018). 
Em Minas Gerais, a Zona da Mata mineira foi a sexta região que mais produziu leite, totalizando mais de 761 milhões de litros em 2017, seguida pela região do Rio Doce, Noroeste de Minas, Jequitinhonha/ Mucuri e Norte de Minas (SEAPA, 2018). 
A mesorregião da Zona da Mata destaca-se pela quantidade de laticínios instalados: são quase 140. Ocupa o segundo lugar no estado, com 17,9% de laticínios, que estão localizados nas microrregiões de Cataguases, Juiz de Fora, Manhuaçu, Muriaé, Ponte Nova, Ubá e Viçosa (SEAPA, 2018). Além de competir no mercado de leite bovino, a Zona da Mata também possui potencial para produção de leite de outros mamíferos. Se destacam principalmente a produção de leite bubalino e caprino. 
 Entre as prioridades da Associação Brasileira de Criadores de Búfalos (ABCB), está o incentivo ao aumento da produção e a diferenciação do leite de búfala puro (ABCB, 2014). Em Minas Gerais, em pouco mais de uma década, o número de criação de búfalos dobrou. Segundo a SEAPA (2018), a participação mineira nesse mercado avançou de 2,7% em 2002 para 4,6% em 2015 e, atualmente, o rebanho de búfalos no Brasil é estimado em 1,8 milhões de animais (EMBRAPA, 2018). Os bubalinocultores estão tendo bons rendimentos com a comercialização e se beneficiam da expansão do mercado. Seu teor de gordura, que chega até duas vezes ao encontrado no leite bovino, faz com que o produto seja mais valorizado, sendo vendido por até o dobro do preço daquele produzido com leite de vaca (MILKPOINT, 2018). 
A caprinocultura também se encontra em expansão no Brasil. O rebanho cresceu 16,1% entre 2006 e 2017 e produção de cerca de 270 milhões de litros de leite de cabra por ano. Atualmente, o país possui um plantel quase 10 milhões de caprinos, sendo que mais da metade está em propriedades de pequenos produtores (EMBRAPA, 2018). Em Minas Gerais, as propriedades estão concentradas na região da Zona da Mata mineira, no entorno de Juiz de Fora e Santa Margarida. Na região de Juiz de Fora, 75% dos produtores trabalham apenas com caprinos, enquanto 25% possuem a atividade de bovinocultura leiteira associada à caprinocultura (LÔBO et al., 2010).
A produção de leite tem aplicabilidade não só comercial, mas também imunológica, social e nutricional (CORTHESY, 2013; LONNERDAL, 2016). Em humanos recém-nascidos, a administração de apenas o leite materno é capaz de sustentar o crescimento e desenvolvimento do recém-nascido nos primeiros seis meses de vida (FULGONI et al., 2011). 
Assim, em 1981, foi criado o Programa Nacional de Aleitamento Materno pelo Ministério da Saúde, estabelecendo algumas ações, dentre elas, está a criação do Banco de Leite Humano (BLH), que tem por missão a promoção da saúde da mulher e da criança mediante a integração e a construção de parcerias com órgãos federais, iniciativa privada e sociedade (RBBLH, 2019). Segundo BRASIL (2008), nestes locais o leite humano ordenhado, após passar por testes que assegurem sua condição higiênico-sanitária, é pasteurizado e destinado ao estoque do BLH a fim de que sejam ministrados aos bebês cujas mães tiveram carência de leite ou para alimentar prematuros, que não conseguem sugar o leite de suas próprias mães. Apenas no Brasil, nascem 332 mil bebês com baixo peso (com menos de 2,5 kg) por ano. Além disso, economicamente, é o alimento mais interessante, pois estima-se que a doação de leite humano no Brasil representa uma economia de 180 milhões de reais, reduzindo a necessidade de compra de fórmulas artificiais para os recém-nascidos (REVISTA CRESCER, 2017).
Minas Gerais é o quarto estado que possui maior número de BLHs no país: são 14, sendo que na região da Zona da Mata se encontram 3, localizados nas cidades de Ubá, Juiz de Fora e Viçosa. Minas é o segundo maior estado com postos de coleta de leite humano. Ao todo são 27 postos (RBBLH, 2019). A Figura 1 ilustra o crescimento de doação de leite humano no estado de Minas Gerais. 
Figura 1. Crescimento da quantidade de litros de leite humano doados aos BLH no estado de Minas Gerais de 2015 a 2018
	
	Fonte: RBBLH, 2019.
A Figura 1 apresenta o número de litros de leite humano coletados e distribuídos no período de 2015 a 2018. Nesse período, foi observado o crescimento do número de litros de leite coletados, possivelmente devido à conscientização das pessoas por meio de campanhas nacionais de incentivo à doação de leite humano e campanhas locais feitas pelos BLHs. 
Em se tratando dos aspectos envolvendo a cadeia produtiva do leite, padrões de qualidade são necessários para garantir o processamento de um alimento seguro e com propriedades nutricionais adequadas para o consumidor, bem como o aumento da vida de prateleira, rendimento industrial e competitividade no mercado interno e externo para leites processados e derivados lácteos (CASTANHEIRA, 2010).
O estudo físico-químico e microscópico em leites pode impactar na melhoria da qualidade do alimento, visto que suas características variam de acordo com diversos fatores, tais como: espécie, raça, idade, alimentação, estações do ano, doenças, período de lactação, ordenhas, número, intervalo e processo de ordenha, fraudes, adulterações, tipo de processamento e armazenamento. Além disso, esses estudos podem auxiliar no aprimoramento de técnicas e contribuir para o avanço da tecnologia de produção de derivados lácteos (CASTANHEIRA, 2010; SILVA, 1997).
Diante do exposto, o objetivo desta pesquisa foi analisar a composição centesimal de diferentes tipos de leites e derivados (gordura, proteína, minerais e extrato seco), realizar uma caracterização físico-química (densidade, pH e acidez titulável) dos leites bovino, bubalino, caprino e humano, caracterizar a superfície dos leites através de microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal de varredura a laser. Todas análises feitas em leites e derivados lácteos da zona da mata do estado de minas gerais. 
 2.2 Material e métodos
As amostras de leite bovino, provenientes de vacas da raça Holandesa, com 4 meses de lactação, foram doadas pelo laticínio FUNARBE, Viçosa – Minas Gerais. As amostras de leite caprino, oriundas de cabras da raça Saanen, três meses de lactação, foram doadas pelo setor de caprinocultura da Universidade Federal de Viçosa (UFV). As amostras de leite de bubalino, provenientes de animais da raça Murrah, com três meses de lactação, foram obtidas em uma propriedade rural localizada no município de Piranga, Minas Gerais. As amostras de leite humano, provenientes de mães saudáveis, com quatro meses de lactação, foram concedidas pelo BLH do Hospital São Sebastião, Viçosa, Minas Gerais.
As amostras de leite foram coletadas e separadas por espécie, em seguida misturadas, obtendo assim um leite de conjunto para os leites bovino, bubalino, caprino e humano. Toda a parte de higienização, ordenha e coleta ficou a cargo dos doadores. Em seguida, as amostras foram congeladas e transportadas para o Laboratório de Operações e Processos (LOP) utilizando uma caixa isotérmica vedada e acondicionada com gelo. Posteriormente, foram armazenadas em freezer, onde permaneceram a -20 ºC até o momento das análises. 
 2.3 Procedimento experimental
Todos os leites foram avaliados in natura e após pasteurização lenta (Low Temperature Long Time – LTLT), a 63 ± 1 º C por 30 min. Para esse tratamento térmico feito no LOP foi utilizado um banho termostatizado da marca Tecnal, modelo TE-184, Brasil. Além disso, o leite bovino in natura foi avaliado após pasteurização rápida (High Temperature Short Time – HTST), a 72 ± 1 º C por 15 s. e após tratamento térmico utilizando Ultra Alta Temperatura (Ultra High Temperature – UHT), a 140 º C por 4 s. A pasteurização HTST foi feita no laticínio FUNARBE, onde foi padronizado a 3 % de gordura e homogeneizado em equipamento de pasteurização a placas a 7 MPa (Mega Pascal). 
 2.4 Análise de densidade, pH e acidez titulável dos leites
Para obter os valores de densidade, foi utilizadoo densímetro da marca Schmidt Haensch, modelo EDM 4000, Alemanha. As análises ocorreram a 15 ± 0,1 ºC. Para a análise de pH foi utilizado um medidor de pH de bancada, a 20 º C, da marca Lucadema, modelo Luca-210, Brasil. A análise de acidez titulável em leite seguiu a norma técnica descrita pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2013). 
2.5 Análise estatística
Os testes se deram em três repetições, cada uma realizada em triplicada. Todos os resultados foram apresentados como média e desvio padrão. Foi feita a análise de variância e teste de Tukey a 5% de significância, utilizando o Software STATISTICA® versão 7.0.
 2.6 Resultados e Discussão
 Tabela 1. Apresenta parâmetros físico-químicos para diferentes espécies de leite
	Espécie/ Tratamento
	Densidade
	pH
	Acidez titulável
	(1) Bovino In natura(1)
	1,031 ± 0,001 a
	6,585 ± 0,049 a
	16,820 ± 0,617 a
	LTLT
	1,030 ± 0,002 a
	6,625 ± 0,162 a
	16,105 ± 1,23 a
	 HTST
	1,031 ± 0,001 a
	6,630 ± 0,070 a
	15,933 ± 0,617 a
	 UHT
	1,031 ± 0,001 a
	6,685 ± 0,035 a
	15,688 ± 0,311 a
	(2) Bubalino In natura(2)
	1,030 ± 0,002 b
	6,300 ± 0,014 a
	15,165 ± 0,308 b
	 LTLT
	1,031 ± 0,001 b
	6,443 ± 0,011 a
	14,960 ± 0,315 b
	(3) Caprino In natura(3)
	1,030 ± 0,001 c
	6,480 ± 0,05 c
	15,637 ± 1,233 c
	 LTLT
	1,030 ± 0,002 c
	6,520 ± 0,014 c
	15,375 ± 0,615 c
	(4) Humano In natura(4)
	1,028 ± 0,005 d
	6,410 ± 0,692 d
	6,560 ± 0,372 d
	 LTLT
	1,031 ± 0,002 d
	7,310 ± 0,084 d
	2,618 ± 0,617 d
	Fonte: O próprio autor.
A comparação estatística não ocorreu entre as espécies (1), (2), (3) e (4), mas, sim, ocorreu entre os tratamentos térmicos e o leite in natura dentro da mesma espécie. Assim, médias seguidas das mesmas letras, nas colunas, para cada espécie, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, a 5% de significância. 
Segundo a Instrução Normativa Nº 51 do MAPA (1996) e EMBRAPA (2014), o leite bovino deve conter densidade relativa entre 1,028 a 1,034 g mL-1 a 15 ºC, acidez titulável entre 14 e 18 ºD e pH entre 6,6 a 6,8. 
De acordo com o RTIQ (Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade) do leite de cabra, o teor em ácido lático deve permanecer entre 13 a 18 ºD, e densidade na faixa de 1,0280 e 1,033 a 15 ºC. 
Em linhas gerais, o leite de búfala apresenta densidade entre 1,025 a 1,047 g mL-1; pH entre 6,3 e 6,7; acidez entre 14 a 20 °D (KOSIKOWSKI; 1979), PIGNATA et al. (2014).
 Assim, pela Tabela 1 foi observado que os valores de densidade e pH estiveram dentro da faixa encontrada pelos autores citados.
Pela Tabela 1, foi observado que a densidade, pH e acidez titulável entre os leites de mesma espécie não variou significativamente com o tratamento térmico, mas, comparativamente, o pH do leite in natura foi menor e a acidez titulável foi maior do que aqueles após tratamentos térmicos. 
Naturalmente, o leite tem certa acidez proveniente de seus componentes, como: albumina, citratos, dióxido de carbono, caseínas e fosfatos, o que pode ser confirmado pela Tabela 1, em que apresenta valores de pH pouco abaixo de 7,00. O menor pH dos leites in natura se deve à maior fermentação que ocorre no leite não tratado termicamente, pela ação de microrganismos com formação de ácidos orgânicos, principalmente o ácido lático, originando a chamada acidez adquirida, a qual juntamente com a acidez natural, forma a acidez real do leite, a qual pode ser determinada pelo teste de acidez titulável. 
Além de serem geradas no leite, as bactérias láticas podem ter origem de ordenhadeiras e tanques de refrigeração lavados ou enxutos de maneira inadequada. Outra causa para o surgimento de bactérias láticas é devido ao fato de o leite sair do úbere com uma temperatura favorável ao crescimento de microrganismos mesófilos. Assim, se o leite não puder ser pasteurizado imediatamente após a ordenha, deve ser refrigerado abaixo ou em torno de 10 ºC até o momento do tratamento térmico, não superior a 24 h., para deter a proliferação de bactérias láticas (ORDOÑEZ, 2005). 
Foi observado também que com a pasteurização, o valor de acidez titulável aumentou e, consequentemente, o valor de pH diminuiu para leites in natura. De acordo com MAPA (2013), essa relação entre pH e acidez existe, sendo confirmada pela relação que envolve consumo de lactose e produção de ácido lático e H+ (ALMEIDA et al., 2005). 
O leite humano recém-ordenhado, apresenta-se praticamente livre de ácido lático, e sua acidez real pode ser considerada entre 1,0 e 4,0 ºD. À medida que sua microbiota encontra condições favoráveis para o crescimento, ocorre a produção de ácido lático e a consequente elevação da acidez (ALMEIDA et al., 2005). Segundo CAVALCANTE et al. (2005) o leite, para ser ministrado ao neonato, deve conter acidez menor que 7 ºD, pois maiores valores de acidez resultam de perda no teor de gordura total e valor energético; e pelo risco de causar acidose ou alcalose metabólica.
Porém, o que se observa pela Tabela 1 é que o leite humano cru tem elevada acidez em relação ao leite pasteurizado da mesma espécie. Uma explicação para isso é que o leite in natura pode ter adquirido acidez por um armazenamento e transporte inadequados do local de ordenha até o BLH, favorecendo o ambiente para a proliferação e ação de bactérias patogênicas. Devido a isso, a hidrólise dos triacilgliceróis pelas lipases produziria ácidos graxos não esterificados (ácidos graxos livres) os quais elevariam a concentração de íons H+ do leite humano, reduzindo o pH e aumentando a acidez titulável (CAVALCANTE et al.; 2005). 
3. CONCLUSÃO
De acordo com os resultados, foi observado que a densidade, pH e acidez titulável entre os leites de mesma espécie não variou significativamente com o tratamento térmico, mas, comparativamente, o pH do leite in natura foi menor e a acidez titulável foi maior do que aqueles após tratamentos térmicos. 
Naturalmente, o leite tem certa acidez proveniente de seus componentes, como: albumina, citratos, dióxido de carbono, caseínas e fosfatos, o que pode ser confirmado pelos resultados apresentados, em que mostra valores de pH pouco abaixo de 7,00. O menor pH dos leites in natura se deve à maior fermentação que ocorre no leite não tratado termicamente, pela ação de microrganismos com formação de ácidos orgânicos, principalmente o ácido lático, originando a chamada acidez adquirida, a qual juntamente com a acidez natural, forma a acidez real do leite. Foi observado também que com a pasteurização, o valor de acidez titulável aumentou e, consequentemente, o valor de pH diminuiu para leites in natura. Essa relação entre pH e acidez existe, sendo confirmada pela relação que envolve consumo de lactose e produção de ácido lático e H+. Foi observado pelos resultados que o leite humano cru teve maior acidez em relação ao leite pasteurizado da mesma espécie. Uma explicação para isso é que o leite in natura pode ter adquirido acidez por um armazenamento e transporte inadequados do local de ordenha até o banco de leite humano favorecendo o ambiente para a proliferação e ação de bactérias patogênicas. Assim, as características físico-químicas dos leites avaliados não variaram significativamente com o tratamento térmico, com exceção do leite humano tratado termicamente. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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