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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
CURSO DE ZOOTECNIA
RAFAELA SALETE KOCHINSKI
PORCENTAGEM DE CASEÍNA NO LEITE EM TANQUES RESFRIADORES NO ESTADO DO PARANÁ
CURITIBA 2015
RAFAELA SALETE KOCHINSKI
PORCENTAGEM DE CASEÍNA NO LEITE EM TANQUES RESFRIADORES NO ESTADO DO PARANÁ
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Zootecnia da Universidade Federal do Paraná, apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Zootecnia. Supervisor: Prof. Dr. Rodrigo de Almeida Orientador do Estágio Supervisionado:
Med. Vet. Altair Antonio Valloto
CURITIBA 2015
Dedico este trabalho a meus pais Aleixo
Kochinski e Amélia Kochinski que lutam diariamente
ao meu lado, transmitindo amor, carinho, alegria,
determinação, paciência e coragem. As minhas irmãs
Roseli, Rita, Raquel e Renata pelo apoio. A minha
sobrinha Beatriz, por me transmitir forças apenas
com seu sorriso meigo e ao meu namorado Richard
pela força e apoio em todas as horas.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, primeiramente, a Deus por me conceder o dom da vida e ter me
dado forças para superar as dificuldades e nunca desistir. A Nossa Senhora
Aparecida, pelas graças alcançadas.
Aos meus pais, Aleixo e Amélia que não mediram esforços para que eu
chegasse até aqui. Por todo o amor, carinho, força, por me apoiarem e me darem
bons conselhos sempre.
As minhas irmãs, Roseli, Rita, Raquel e Renata pelo incentivo, ajuda,
paciência e por estarem sempre por perto quando precisei.
Aos meus cunhados, em especial ao Neurhy, por toda a ajuda e incentivo.
A minha madrinha Eva e a Edite que mesmo distantes me deram apoio e
sempre torceram por mim.
Ao meu namorado Richard, que apareceu na minha vida de forma tão
inesperada e que, nesses últimos meses, foi fundamental para que eu chegasse até
aqui. Obrigada pelo carinho, apoio, força, ajuda e amor.
Ao orientador Prof. Dr. Rodrigo de Almeida pela ajuda e colaboração
concedidas na realização deste trabalho.
Ao Prof. Dr. Antonio Ostrensky Neto, por todos os conselhos, todo o apoio e
força que me fizeram seguir em frente.
Ao Prof. Dr. Marson Bruck Warpechowski pela oportunidade de estagiar sob
sua orientação e se tornar mais que um professor, um amigo.
A APCBRH, em especial aos Senhores José Augusto Horst e Altair Antonio
Valloto por terem cedido o banco de dados utilizado para a realização do presente
estudo e a toda equipe de funcionários pela atenção e disposição em esclarecer
todas as minhas dúvidas.
Aos meus amigos de faculdade Manu, Nay, Lu, Pam, Fabi, Helo, Bruna
Campos e Ernany pela amizade, pelos anos de parceria, pelos momentos bons e
pelos difíceis também. Em especial as minhas amigas Manu e Nay por terem me
dado apoio na disciplina de Piscicultura, sem vocês eu não conseguiria seguir
adiante.
E a todos que me ajudaram direta ou indiretamente em todos esses anos.
“A vida é um constante recomeço. Não se dê por
derrotado e siga adiante. As pedras que hoje
atrapalham sua caminhada amanhã enfeitarão a
sua estrada.”
Autor desconhecido
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Tamanho do mercado de queijos no Brasil em volume de produção
(toneladas) e projeções até o ano de 2017. ...................................................... 15
Figura 2. Corte transversal de uma micela, mostrando as submicelas, os
aglomerados de fosfato de cálcio e os peptídios de caseína κ, recobrindo a
superfície da micela. Fonte: Walstra (1999). ..................................................... 30
Figura 3. Mapa com a classificação climática das regiões do estado do Paraná
segundo a classificação climática de Köppen. .................................................. 36
Figura 4. Percentual médio de caseína no leite de tanques resfriadores do estado do
Paraná distribuídos nos meses do ano. Curitiba, 2015. .................................... 40
Figura 5. Percentual médio de caseína em relação ao percentual de proteínas totais
encontrados no leite de tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos
nos meses do ano. Curitiba, 2015. .................................................................... 41
Figura 6. Percentuais médios para valores de proteína encontradas no leite de
tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos nos meses do ano.
Curitiba, 2015. ................................................................................................... 43
Figura 7. Percentuais médios para valores de Nitrogênio ureico no leite (NUL)
encontrados no leite de tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos
nos meses do ano. Curitiba, 2015. .................................................................... 44
Figura 8. Sede da Associação Brasileira de Criadores de Bovinos da Raça
Holandesa localizada em Curitiba- PR. ............................................................. 47
Figura 9. Laboratório Centralizado de Análise de Leite do Programa de Análise de
Rebanhos Leiteiros do Paraná- PARLPR. ......................................................... 49
Figura 10. Verificação da temperatura e cadastro de amostras de leite. .................. 50
Figura 13. Preparação de amostra Piloto. ................................................................ 51
Figura 11. Análise físico-química e de CCS no equipamento NexGen. ................... 53
Figura 12. Análise de CBT no equipamento Bactocount IBC. .................................. 54
Figura 14. Expedição de materiais. .......................................................................... 55
Figura 15. Soro sanguíneo, fragmento de cartilagem de orelha e leite com ou sem
conservante. ...................................................................................................... 58
Figura 16. Modelo “True type” (Tipo ideal) da Raça Holandesa. .............................. 59
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Requisitos mínimos de CBT e de CCS do leite cru, de acordo com a IN 62.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18
Tabela 2. Composição das frações proteicas do leite de vacas. ------------------------- 22
Tabela 3. Principais fatores que afetam o conteúdo de proteína no leite. ------------- 23
Tabela 4. Variantes genéticas das frações proteicas da caseína. ----------------------- 26
Tabela 5. Distribuição de caseínas nos leites bovino e humano. ------------------------- 27
Tabela 6. Distribuição das principais proteínas de soro, do leite bovino e humano - 31
Tabela 7. Relação das 20 indústrias paranaenses com maior número de amostras
realizadas no período de estudo ------------------------------------------------------------ 35
Tabela 8. Média (± DP) e variação (mín. – máx.) para cada variável analisada em
amostras de leite de tanques resfriadores no Estado do Paraná. ------------------ 39
Tabela 9. Estimativas de correlação simples (r) entre percentual de caseína (%
caseína), percentual de caseína em relação ao percentual de proteína total (%
caseína/% proteína) e as demais variáveis analisadas em amostras de leite de
tanques resfriadores no estado do Paraná, Curitiba-PR, 2015. -------------------- 42
Tabela 10. Desempenho do PARLPR entre os anos de 2012 a 2014. ----------------- 48
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 11 2. OBJETIVO ............................................................................................................. 13 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 14
3.1. O setor leiteiro no estado do Paraná .............................................................. 14 3.2. Mercado de queijos no Brasil: tamanho e crescimento................................... 14 3.3. Qualidade do leite ........................................................................................... 15
3.3.1. Instruções Normativas número 51 e 62 .................................................... 17 3.3.2. Pagamento por qualidade ........................................................................ 19 3.4. Composição do leite .................................................................................... 19 3.4.1. Fatores que alteram a composição do leite .............................................. 20 3.4.2. Fração protéica do leite ............................................................................ 21 3.4.3. Fatores que afetam o conteúdo de proteína no leite ................................ 22
3.5. Qualidade da proteína ................................................................................... 23 3.6. Caseínas ......................................................................................................... 25
3.6.1. Estrutura química ..................................................................................... 25 3.6.2. Classificação das caseínas ...................................................................... 27 3.6.3. Micelas de caseína ................................................................................... 29
3.7. Proteínas Do Soro De Leite ............................................................................ 31 3.8. Métodos para separar as caseínas das proteínas do soro ............................. 32
4. MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 34 4.1. Origem dos dados .......................................................................................... 34 4.2. Preparação dos dados .................................................................................... 36 4.3. Análises laboratoriais ..................................................................................... 37 4.4. Análise estatística ........................................................................................... 38
5. RESULTADOS E DICUSSÃO ............................................................................... 39 6. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 45 7. RELATÓRIO DE ESTÁGIO ................................................................................... 46
7.1. Plano de estágio ............................................................................................. 46 7.2. Local de estágio .............................................................................................. 46 7.3. Programa de Análise de Rebanhos Leiteiros do Paraná (PARLPR) .............. 47 7.4. Laboratório Centralizado de Análise do Leite ................................................ 48
7.4.1 Recebimento de Amostras ........................................................................ 49 7.4.2. Conferência e cadastro das amostras ...................................................... 50 7.4.3. Análises .................................................................................................... 50 7.4.4. Resíduos industriais ................................................................................. 54 7.4.5. Expedição de Material .............................................................................. 55
7.5. Serviço de Registro Genealógico- SRG.......................................................... 56 7.5.1. Tipos de registros ..................................................................................... 57
7.6. Laboratório De Diagnóstico ............................................................................ 57 7.7. Classificação para tipo .................................................................................... 59
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 60 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 61 ANEXOS ................................................................................................................... 68
Anexo 1 – Termo de compromisso ........................................................................ 68 Anexo 2. Plano de estágio ..................................................................................... 69 Anexo 3. Ficha de frequência de estágio ............................................................... 70 Anexo 4. Ficha de avalição do estagiário .............................................................. 73
RESUMO
Foi realizado um estudo com 506.126 amostras de leite de tanques resfriadores,
exclusivamente oriundas de rebanhos do estado do Paraná, inscritos no Programa
de Análise de Rebanhos Leiteiros do Paraná (PARLPR), da Associação Paranaense
de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (APCBRH). O período controlado foi de
01 de janeiro de 2014 a 30 de julho de 2015, onde objetivou-se determinar os
valores médios de caseína em amostras de tanques, verificar um possível efeito
sazonal e estimar as correlações entre o percentual de caseína no leite e o
percentual de caseína em relação ao percentual de proteína total no leite com os
teores de gordura, proteína, lactose e sólidos totais, com a contagem de células
somáticas (CCS) e com o nitrogênio ureico no leite (NUL). Observou-se que a
proporção de caseína no leite sofreu uma moderada influência sazonal e que seus
valores estão de acordo com os citados na literatura de, aproximadamente, 2,53%
ou 78,5% como proporção da proteína total. Constatou-se ainda que entre os
diversos fatores que influenciam o teor de caseína no leite, amostras com alta CCS,
indicativo de mastite subclínica, apresentam menores percentuais de caseína.
Palavras-chaves: caseína; composição do leite; qualidade do leite; tanques
resfriadores.
11
1. INTRODUÇÃO
Conhecer a composição do leite, assim como os fatores que a influenciam, é
fundamental para a indústria de laticínios, pois esta tem o leite como matéria prima
essencial para a fabricação de derivados lácteos. Além de que, mudanças na
composição do leite podem afetar o setor industrial. Segundo Santos e Fonseca
(2007), uma redução de 0,5% de sólidos totais ou 0,1% de proteínas pode significar
uma perda de até cinco toneladas de leite em pó ou uma tonelada de queijo,
respectivamente, para cada milhão de litros de leite processados.
O leite é um fluido biológico complexo composto de quantidades
consideráveis de proteínas, carboidratos, gorduras, vitaminas e minerais, sendo
chamados sólidos totais. Estes representam cerca de 13% do leite e estão
dissolvidos, suspensos ou em emulsão na água, que é o componente presente em
maior quantidade no leite (BELOTI, 2015).
As proteínas do leite são classificadas em quatro grupos, de acordo com suas
propriedades físico-químicas e estruturais, sendo elas: caseínas, proteínas do soro,
proteínas das membranas dos glóbulos de gordura, além de enzimas e fatores de
crescimento (SGARBIERI, 1996; LOURENÇO, 2000). As caseínas representam
aproximadamente 80% da proteína do leite e 20% são representadas pelas
proteínas do soro (SGARBIERI, 1996).
Dentre todos os componentes do leite, a proteína é o de maior foco
atualmente devido a sua relação com o rendimento industrial, principalmente na
produção de produtos lácteos como o queijo. Sua valorização em relação à gordura
vem crescendo com o passar dos anos, pois os consumidores, em geral, estão
dando maior atenção aos valores nutricionais dos alimentos e suas relações com a
saúde. Um exemplo disso se dá pelo grande aumento do consumo de queijos.
Sendo assim, a indústria passou a dar maior atenção aos teores deste elemento,
influenciando diretamente nos programas de pagamento por qualidade (SANTOS;
FONSECA, 2007).
12
A partir disso, o termo qualidade de leite vem sendo crescentemente utilizado
devido à importância e ao foco dado à valorização dos componentes do leite na
formação do preço do produto pago ao produtor (ALVARES, 2005). Cooperativas e
laticínios desenvolveram programas de pagamento por qualidade, os quais geram
uma bonificação ou uma penalização ao produtor pelo valor pago pelo litro de leite,
de acordo com sua qualidade, bem como pela quantidade de seus componentes.
Inicialmente, o Brasil e a maioria dos países faziam o pagamento de acordo apenas
com o volume de leite produzido, cenário que mudou no decorrer dos anos.
Em relação à análise do leite de tanques resfriadores, essa é uma ferramenta
utilizada para avaliar a qualidade do leite cru, monitorar a prevalência da mastite no
rebanho e como um indicador das condições gerais de higiene sob as quais o leite
foi produzido. As análises de leite individuais de vacas são mais precisas para o
diagnóstico de doenças e para detectar fontes específicas de problemas dentro do
rebanho, entretanto, a análise do tanque é mais viável economicamente e, de certa
forma, menos trabalhosa (JAYARAO e WOLFGANG, 2003).
Sendo assim, esse estudo tem por objetivo analisar o percentual de caseína
no leite de tanques resfriadores do estado do Paraná, avaliando e correlacionando-a
com os demais parâmetros de qualidade do leite.
13
2. OBJETIVO
O objetivo do presente estudo foi analisar a quantidade de caseína presente
em amostras de leite de tanques resfriadores do estado do Paraná e correlacionar
esta fração proteica com os demais parâmetros de qualidade do leite.
14
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. O setor leiteiro no estado do Paraná
A produção de leite no Paraná em 2014 foi de 4,3 bilhões de litros,
representando, aproximadamente, 12,8% da produção nacional, segundo o IBGE. O
estado possui um rebanho leiteiro de, aproximadamente, 2,5 milhões de animais,
com cerca de 1,7 milhão de vacas em lactação, sendo o terceiro maior produtor
nacional, estando atrás apenas de Minas Gerais (1º colocado) e do Rio Grande do
Sul (2º colocado). Outro ponto que destaca o Paraná é o fato de cinco de seus
municípios estarem entre os 20 primeiros do ranking nacional: Castro (1º), Carambeí
(5º), Marechal Cândido Rondon (9º), Cascavel (14o) e Toledo (15º).
O Paraná, assim como os outros estados da região Sul do país, possui alguns
pontos que favorecem a atividade leiteira, tais como clima ameno e favorável, solos
e pastagens de qualidade, rebanhos de alto padrão genético em conjunto com o uso
de biotecnologias de reprodução, manejo adequado dos rebanhos, incentivos à
produção com linhas de crédito, assistência técnica, programas governamentais de
apoio, organização da comercialização e ainda possui na cultura da população a
experiência na criação do gado leiteiro. Além de outros aspectos que contribuem
para o sucesso do setor leiteiro nesta região.
3.2. Mercado de queijos no Brasil: tamanho e crescimento
Com o decorrer dos anos, constatou-se um declínio no consumo de gorduras
e um aumento no consumo de proteínas. No mercado de lácteos, e particularmente
nos países desenvolvidos, os consumidores estão comprando cada vez mais queijos
e outros derivados lácteos.
Segundo um relatório sobre as tendências futuras disponibilizado pela Mintel,
o mercado brasileiro de queijos cresceu em volume 9,4% ao ano, em faturamento
um total de 7,7% ao ano no período de 2006 a 2013 e a tendência é aumentar ainda
mais esse crescimento até 2017. A projeção da empresa de pesquisa é de que os
15
volumes vendidos cresçam, em média, 11,4% ao ano entre 2014 e 2017. Em relação
ao consumo per capita, houve crescimento médio anual de 8,3% ao ano entre 2006
e 2013. Esta evolução levou o consumo brasileiro a uma média per capita de 5,3 kg
por ano. A Figura 1 mostra o aumento do volume de queijos produzidos no Brasil
desde o ano de 2006 e as tendências de crescimento até 2017.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Tamanho do mercado de queijos no Brasil e projeções até 2017
Volume (1000 ton)
Fonte: Adaptado de dados do relatório da Mintel, 2015.
Figura 1. Tamanho do mercado de queijos no Brasil em volume de produção
(toneladas) e projeções até o ano de 2017.
3.3. Qualidade do leite
O leite é um fluido biológico extremamente variável e um alimento altamente
perecível, podendo ter características físicas, químicas e biológicas facilmente
alteradas por vários mecanismos, que podem ocorrer desde a fase de produção
primária até a manipulação no processamento industrial (DURR, 2004).
Segundo Monardes (1998), os elementos que definem a qualidade do leite
são: componentes do leite (gordura, proteína e lactose); células somáticas
(macrófagos, linfócitos, neutrófilos e células epiteliais); contagem bacteriana;
16
adulteração por água, resíduos e antibióticos; qualidades organolépticas (odor,
sabor, aspecto) e temperatura. O mesmo autor observou que a qualidade do leite,
incluindo características como sua composição, propriedades nutricionais e
condições sanitárias, interferem na eficiência do processo de transformação em
derivados como queijo, iogurte, manteiga e outros, assim como na conservação e
tempo de prateleira destes produtos.
Um leite de qualidade é determinado de acordo com sua composição
química e características físicas, de sua deterioração microbiológica, além de fatores
como presença de patógenos, adição de substâncias e/ou remoção de seus
componentes. Então, sabe-se que conhecer a composição do leite é fundamental
para determinar a sua qualidade nutricional e sua aptidão para o consumo. Sendo
assim, parâmetros de qualidade são utilizados para detectar possíveis falhas nas
práticas de manejo, servindo como ponto importante na valorização da matéria-
prima (DURR, 2004).
Segundo Philpot (1998), a qualidade do leite não é determinada apenas
pelas indústrias de processamento, o início de tudo ocorre nas propriedades de
criação de gado leiteiro. Processadores de leite não podem melhorar a qualidade do
leite que recebem, pois mesmo depois de pasteurizado adequadamente, as enzimas
dos microrganismos ainda estarão presentes nos produtos lácteos. Por isso, é
fundamental assegurar que o leite que sai da propriedade seja de alta qualidade,
para que os laticínios tenham maior flexibilidade em estocá-lo antes do
processamento, promovendo um efeito positivo na durabilidade dos produtos lácteos
processados.
De acordo com Roma Júnior (2008), quando o objetivo é desenvolver
produtos que necessitem de tratamentos térmicos intensos ou prolongados, a
indústria deve selecionar a estabilidade térmica como uma das características de
qualidade para não ocasionar alterações químicas que afetam o produto final.
A busca, cada vez maior por um leite de qualidade e com alto teor de
proteína traz alguns problemas, tais como, as fraudes. Com os programas de
bonificação pela qualidade, as fraudes não voltam-se apenas para o quesito volume
de leite (BEHMER, 1999), mas também para alterações nos teores dos
componentes do leite, principalmente proteína, onde transportadores de leite mal-
intencionados adicionam água ao leite e para mimetizar a fração proteica original,
17
adicionam ureia para que o valor de N total seja o mesmo, embora o valor de
caseína seja, obviamente, reduzido com a fraude. Para tentar evitar isso, há a
necessidade de utilizar métodos rápidos e precisos para a detecção destas possíveis
fraudes. Assim, surge a oportunidade de avaliar o uso de equipamentos
automatizados para conhecer a composição do leite e detectar possíveis problemas
(ROMA JÚNIOR, 2008).
Além de tudo isso, o estado sanitário dos animais, o ambiente em que
vivem incluindo a sala de ordenha, assim como os procedimentos utilizados para
limpeza e desinfecção dos equipamentos, os tanques de refrigeração e demais
aparatos usados são fatores que necessitam de extrema atenção, a fim de se evitar
a contaminação microbiana do leite cru. Outros pontos fundamentais são a
temperatura e o período de tempo em que o leite é armazenado. O leite necessita de
refrigeração a uma temperatura em torno de 4°C logo após a ordenha, caso
contrário, pode ocorrer aumento de população bacteriana, podendo levar à
deterioração do leite.
3.3.1. Instruções Normativas números 51 e 62
Devido a maior atenção por parte das autoridades em geral, da indústria,
dos profissionais do setor, dos produtores e dos consumidores às questões de
qualidade e segurança dos produtos alimentícios e também, pela necessidade de
implementar medidas para a melhoria da qualidade do leite, foi desenvolvido o
Programa Nacional de Qualidade do Leite (PNQL), resolução número 56, pela
iniciativa do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), com o
apoio de órgãos de ensino e pesquisa com o objetivo de melhorar a qualidade do
leite produzido no Brasil (COLDEBELLA et al., 2004).
A partir disso, foi criada a Instrução Normativa 51 (BRASIL, 2002), a qual
entrou em vigor, na região Sul, a partir de julho de 2005, onde definiram-se
regulamentos técnicos para a produção, identidade e qualidade dos diversos tipos
de leite, além das condições para sua refrigeração na propriedade rural e transporte
a granel até a indústria. Foi definido, também, que a qualidade do leite de cada
propriedade rural deve ser acompanhada com análises laboratoriais para identificar
possíveis problemas desde a origem e não mais como se fazia, onde a qualidade da
matéria prima era inspecionada no recebimento do leite pela indústria (DURR, 2004).
18
O objetivo era adequar os produtos lácteos brasileiros aos padrões internacionais,
assim como proteger o mercado interno, garantir o máximo de rendimento industrial,
maior valor nutritivo, maior durabilidade e menor custo.
As normas que exigiam melhorias no padrão microbiológico do leite,
impuseram limites de temperatura e estabeleceram novos valores de contagem de
células somáticas (CCS) e contagem bacteriana total (CBT). Entretanto, essa
legislação perdurou somente até 2011, pois neste mesmo ano o MAPA desenvolveu
a IN62 (BRASIL, 2011), a qual começou a vigorar a partir de janeiro de 2012. Ela
apresenta novas normas de produção e qualidade do leite, impondo novos
parâmetros para CBT e CCS, atendendo negociações entre governo e setor
produtivo. A IN62 prorrogou os prazos e limites para a redução de CBT e CCS para
30 de junho de 2016, estabelecendo os limites de 100 mil bactérias/mL e 400 mil
células/mL, respectivamente. E ainda, a mesma suprimiu os Regulamentos Técnicos
de Identidade e Qualidade dos leites tipo “B” e “C”. A Tabela 1 apresenta os limites
impostos pela IN 62 para CCS e CBT.
Tabela 1. Requisitos mínimos de CBT e de CCS do leite cru, de acordo com a IN 62.
A partir de
Região
Sul, Sudeste e Centro-Oeste jul/08 jan/11 jul/14 jul/16
Norte e Nordeste jul/10 jan/13 jul/15 jul/17
Parâmetros
CCS (1000 células/mL) 750 600 500 400
CBT (1000 UFC/mL) 750 600 300 100
Fonte: SANTOS, M. V. (2014).
19
3.3.2. Pagamento por qualidade
Com o passar dos anos, houve um aumento no consumo de leite fluido e
derivados, surgindo a necessidade da indústria se adaptar com a finalidade de
reduzir as perdas com matérias primas de má qualidade. Sendo assim, a exigência
para com os produtores também aumentou, exigindo que o leite cru tenha elevado
padrão desde a origem do processo. Portanto, o setor industrial passou a
estabelecer requisitos para o recebimento do leite, remunerando o produtor com
pagamento diferenciado, de acordo com a qualidade do produto recebido. Esse
sistema de pagamento do leite por qualidade é bem diversificado, já que inclui vários
parâmetros para a determinação tanto da bonificação, como da penalização ao
produtor.
A remuneração baseia-se nos teores dos componentes do leite, mas ainda
assim o quesito volume de leite continua a ser um item importante para o produtor.
Dos componentes presentes nas tabelas de pagamento por qualidade do leite, o teor
de proteína é um dos mais importantes pelo fato de estar relacionado diretamente
com rendimento industrial (VAN BOEKEL, 1993 apud VIOTTO; CUNHA, 2006).
Devido à grande diversidade de produtos lácteos ofertados no mercado, cresce
também a competitividade no setor. Isto se deve ao fato dos produtos terem um
preço final já pré-estabelecido pelo mercado, com inúmeros produtos e inúmeras
fontes.
Diante de tudo isso, percebe-se que a cadeia agroindustrial do leite mudou
radicalmente, pois nota-se que o produtor busca produção de leite com maiores
teores de proteína e o consumidor final busca produtos com menor teor de gordura,
mas com alto valor biológico (SANTOS; FONSECA, 2007). Esta mudança pode ser
percebida através da melhoria da qualidade em geral, desde o produtor, o qual pode
ser melhor remunerado pelo seu produto de melhor qualidade, assim como pelos
produtos finais e pela satisfação dos consumidores.
3.4. Composição do leite
O leite bovino é constituído por nutrientes, onde a maior parte é sintetizada
na glândula mamária, nas células secretoras dos alvéolos mamários. A
permeabilidade seletiva da membrana plasmática das células secretoras permite a
20
passagem de nutrientes do sangue, necessários para formar componentes do leite
(BELOTI, 2015). Os componentes presentes no leite e suas respectivas
porcentagens incluem 87,5% de água, 12,5% de sólidos totais, distribuídos em 3,1 a
3,3% de proteínas totais, 3,5 a 3,8% de gordura, 4,8% de lactose, além de 0,8% de
minerais e vitaminas. Contudo, a proporção de cada componente pode ser
influenciada por diversos fatores, tais como, a nutrição que é responsável por
aproximadamente 50% das variações de gordura e proteínas do leite e o status
metabólico da vaca (FREDEEN, 1996; SGARBIERI, 2005).
Segundo Monardes (1998), o leite nada mais é que uma emulsão estável
de glóbulos de gordura e uma suspensão de micélios de caseína. Em solução estão
a lactose, as proteínas do soro, minerais e vitaminas. Também se encontram no leite
outros elementos, tais como oligossacarídeos, metabólitos, células epiteliais, células
bacterianas e leucócitos.
Os sais presentes no leite são oriundos do sangue e representam cerca de
0,8% do volume total, sendo eles: citrato (1750 mg/mL), sulfato (100 mg/mL),
carbonato (200 mg/mL), sódio (500 mg/mL), potássio (1450 mg/mL), cálcio (1200
mg/mL) e magnésio (130 mg/mL) (FOX et al., 1996).
Segundo Walstra e Jenness (1984), além de proteínas e peptídeos, o leite
possui uma fração de compostos nitrogenados não-proteicos (NNP), o qual
representa, aproximadamente, 5% do total de nitrogênio do leite. Estes compostos
são de origem sanguínea, incluindo principalmente substâncias como a ureia, a
creatina e a creatinina. De acordo com DePeters e Cant (1992), a maior proporção
do NNP está na forma de ureia (48%), que entra livremente na glândula mamária por
difusão, a fim de equilibrar sua concentração com a do plasma sanguíneo.
3.4.1. Fatores que alteram a composição do leite
Alguns fatores que influenciam a composição química do leite incluem o
ambiente, estações do ano, nutrição, sistema de manejo, raça, seleção genética,
sanidade da glândula mamária e também, fatores fisiológicos da lactação
(FONSECA e SANTOS, 2000). De acordo com Durr (2004), as concentrações de
gordura e proteína dependem do tipo e da quantidade de alimento ingerido e
também, do potencial genético para a produção destes sólidos, podendo dessa
21
forma, serem alteradas pelo manejo nutricional ou pela exploração da variabilidade
genética dos animais.
Uma dieta não balanceada e de baixa qualidade pode provocar
modificações na composição do leite, principalmente nos teores de gordura, proteína
e no equilíbrio salino, acarretando, por exemplo, baixo rendimento na produção de
queijos e diminuição da estabilidade térmica do leite (SILVA et al., 1999).
Outro fator que altera a composição do leite é a mastite. Segundo Politis e
NG-Kwai-Hang (1988), a mastite causa redução na quantidade de leite produzido e
alterações, principalmente, nos níveis de proteína; sendo as concentrações de
proteínas do soro aumentadas, mas os teores de caseína diminuídos. Schultz (1977)
afirma que os efeitos da mastite sobre as proteínas do leite são de natureza
qualitativa, já que os valores absolutos de proteína bruta não sofrem alterações
significativas.
3.4.2. Fração proteica do leite
As proteínas do leite possuem duas frações principais, entre elas as
caseínas, que estão, principalmente, no estado de partículas coloidais (micelas) e as
proteínas do soro, as quais encontram-se em solução (DAVIAN et al., 2000). As
caseínas, cuja concentração é de, aproximadamente, 78%, estão organizadas na
forma de micelas constituídas por 92% de proteínas e 8% de sais inorgânicos,
principalmente fosfato de cálcio (SGARBIERI, 1996).
No leite bovino, a proteína verdadeira constitui cerca de 95% do nitrogênio
total, sendo que a maior parte do nitrogênio não proteico (NNP), 50-60%, é a ureia.
A caseína constitui, aproximadamente, 77% do nitrogênio total ou 82% da proteína
verdadeira (BLOCK, 2000).
Existem vários tipos de caseínas, entre elas a α, β, γ e k, as quais
possuem estruturas similares (Tabela 2). Elas se agregam formando grânulos
insolúveis, chamados micelas. As moléculas individuais de caseína não são muito
solúveis no ambiente aquoso do leite, porém, os grânulos da micela de caseína
mantêm uma suspensão colóide no leite. Se a estrutura micelar se perde, as micelas
se dissociam e a caseína fica insolúvel, formando o coalho. Já as demais proteínas
do leite estão em forma solúvel.
22
Em relação às proteínas do soro, as principais são a β-lactoglobulina e a
α-lactoalbumina. A α-lactoalbumina corresponde a 2-5% do total de proteínas, a β-
lactoglobulina 7-12%, a albumina sérica 1% e as imunoglobulinas G, M e A 1,3-
2,8%. As proteínas do soro também incluem enzimas, hormônios, fatores de
crescimento, transportadores de nutrientes, fatores de resistência a doenças, entre
outros.
A Tabela 2 apresenta as frações proteicas do leite e suas respectivas
porcentagens.
Tabela 2. Composição das frações proteicas do leite de vacas.
Fração proteica Conteúdo no leite desnatado (%)
Caseína α
45-55
Caseína k
8-15
Caseína β
25-35
Caseína γ
3-7
α-Lactoalbumina
2-5
β-Lactoglobulina
7-12
IgG1
1-2
IgG2
0,2-0,5
IgM
0,1-0,2
IgA 0,05-0,10
Fonte: González e Campos, (2003).
O colostro é muito rico em proteínas, possuindo um total de 19,2%, sendo
2,65% de caseína e 16,56% de imunoglobulinas. As imunoglobulinas são anticorpos
transmitidos passivamente ao recém-nascido, conferindo-lhe imunidade passiva.
Após 72 horas do nascimento, a secreção láctea já adquire sua composição normal,
com, aproximadamente, 3,3 a 3,5% de proteína, sendo apenas 0,7 a 0,9% de
proteínas de soro (SGARBIERI, 1996).
3.4.3. Fatores que afetam o conteúdo de proteína no leite
A proteína, logo após a gordura, é o componente do leite de maior
variabilidade e que mais varia em função da alimentação. O consumo limitado de
alimento, a limitada disponibilidade de proteína e o baixo conteúdo de energia na
dieta, principalmente o amido, são as principais causas da diminuição do teor de
23
proteína no leite. Fatores não-nutricionais, como estádio da lactação e estresse
térmico, também afetam o teor de proteína no leite.
Outro fator é a mastite, a qual causa diminuição nos teores de caseína,
entretanto, há aumento dos níveis de proteínas séricas, como soroalbuminas e
imunoglobulinas. Isto pode ser explicado por ocorrer degradação da caseína pelas
proteases de origem bacteriana e plasmática. A fração β-caseína é hidrolisada em
fragmentos menores (γ-caseína) pela plasmina, enzima de origem sanguínea. A
redução na concentração de caseína pode ser explicada, também, pela diminuição
na capacidade de sua síntese e secreção, devido ao dano causado no epitélio
secretor por toxinas bacterianas (ROGERS et al., 1989; FONSECA; SANTOS,
2000).
Ballou et al. (1995) observaram que a porcentagem de caseína foi
significativamente maior quando o leite era proveniente de um grupo de vacas que
apresentavam baixa CCS em relação a grupos de maiores contagens.
Na Tabela 3 são citados os principais fatores que afetam o conteúdo de
proteína no leite.
Tabela 3. Principais fatores que afetam o conteúdo de proteína no leite.
Fatores que aumentam o teor de proteína Fatores que diminuem o teor de proteína
Estágio avançado de lactação.
Falta de proteína degradável (< 60% da PB).
Baixo teor de gordura (<2,5%).
Falta de proteína solúvel (< 30% da PB).
Adequação de lisina e metionina.
Falta de carboidratos não estruturais (< 30% da MS).
Alto teor de carboidratos não-estruturais.
Fornecimento de gordura adicional.
Inclusão de niacina e ionóforos na dieta.
Excesso de fibra na dieta.
Fonte: González e Campos, (2003).
3.5. Qualidade da proteína
As proteínas estão diretamente relacionadas com o rendimento industrial,
em especial, com a produção de queijos. Na indústria de lácteos, o termo qualidade
da proteína trata-se, principalmente, da capacidade de resistir ao processamento
térmico. As principais mudanças durante o tratamento térmico estão relacionadas
com a estrutura das proteínas, entre elas as micelas de caseína (SILVA, 2003).
Assim, a estabilidade está diretamente relacionada com a capacidade do leite em
24
resistir à coagulação pelo calor e, portanto, a sua aptidão ao processamento térmico.
Leite com instabilidade da proteína torna-se inadequado para a produção de
derivados lácteos, representando prejuízos para o setor (SANTOS, 2004).
Existe um método rápido, simples e barato para estimar a estabilidade das
proteínas do leite conhecido como prova do álcool, o qual mede indiretamente a
estabilidade do leite ao tratamento térmico ou pH (BARROS, 2001). Neste teste, o
álcool atua como desidratante e simula condições de aquecimento. A prova pode ser
útil para a obtenção de produtos mais estáveis e de melhor rendimento. No entanto,
os resultados não devem ser usados como único fator para se estabelecer o preço
do leite, uma vez que os resultados são afetados por diversos fatores, inclusive
alguns que o produtor não possui controle (SANTOS, 2004).
A precipitação do leite na prova do álcool resulta na rejeição pela
indústria, acarretando prejuízos para os produtores, sendo esta prova muito utilizada
nas indústrias de laticínios como teste para aceitar ou rejeitar o leite durante a
recepção na plataforma da indústria ou na captação do leite na fazenda (SANTOS,
2004).
Geralmente, as causas da instabilidade proteica do leite em situações a
campo são desconhecidas, sendo difícil a correção pelo manejo. Alguns fatores que
podem estar relacionados com a estabilidade do leite são: tempo, temperatura, pH,
equilíbrio salino, sanidade, características dos animais, nutrição e concentração de
ureia (SILVA, 2003). Esta estabilidade térmica torna a proteína instável
termicamente, tornando-se inviáveis processamentos que envolvam aquecimento.
No início e no final da lactação, ocorre um aumento na concentração das
proteínas do leite, o que implica em uma maior formação de complexo β-
lactoglobulina/k-caseína, sendo este, relacionado com a estabilidade térmica do
leite. Outro fato interessante seria com relação às concentrações de cálcio e fósforo,
que também se mostram alteradas em função do estádio de lactação que as vacas
se apresentam, podendo gerar desequilíbrio salino, influenciando assim a
estabilidade térmica do leite (SILVA, 2003).
25
3.6. Caseínas
3.6.1. Estrutura química
As caseínas são fosfoproteínas, as quais possuem número variável de
radicais fosfato ligados à serina (P-Ser), estando concentrados em diferentes partes
das cadeias polipeptídicas originando regiões mais hidrofílicas ou mais hidrofóbicas
nas moléculas (BUNNER, 1977; SWAISGOOD, 1982; WONG et al., 1996). É a
proteína presente em maior quantidade no leite, sendo sintetizada nas células
epiteliais da glândula mamária. O processo de síntese inicia-se no retículo
endoplasmático rugoso, rico em ribossomos, que utiliza os aminoácidos do sangue
para sintetizar polipeptídeos. No aparelho de Golgi a proteína é concentrada em
vesículas secretórias, prontas para a saída das células. Algumas destas vesículas
são utilizadas para retirar da célula a lactose, também sintetizada no aparelho de
Golgi (HARDING, 1995).
A caseína compõe, aproximadamente, 80% do total de proteínas do leite, o
que determina uma concentração média de 24-34 mg/mL (SWAISGOOD, 1993).
Segundo Sgarbieri (2005), as caseínas são divididas em quatro grupos, sendo eles
α, β, κ e γ. As caseínas do grupo α constituem uma família de proteínas com
características diferentes (αS0 a αS6). Dentro de cada um dos grupos de caseínas
ocorrem variantes genéticas, que são mutações na estrutura primária das caseínas
em que um ou mais aminoácidos são substituídos por outros na sequência primária
da cadeia polipeptídica (CHEFTEL et al., 1989).
As principais proteínas do leite apresentam diferenças de composição de
aminoácidos devido a polimorfismos observados entre os genes que as codificam,
mesmo entre indivíduos de uma mesma raça. Existem, aproximadamente, 40
diferentes variantes genéticas já identificadas para os loci gênicos que codificam as
principais proteínas do leite (DOVC, 2000). Esses genes e suas variantes foram
associados às variações quantitativas e qualitativas de outros componentes além
das proteínas e de características físico-químicas, tecnológicas e de estabilidade do
leite (NG-KWAI-HANG, 1997). Em revisão sobre os efeitos do polimorfismo das
principais proteínas do leite sobre produção, composição e propriedades
tecnológicas do leite, Ng-Kwai-Hang (1998), constatou que diversos estudos
26
descrevem, por exemplo, que as variantes C e B, da αS1 e β caseínas,
respectivamente, estão associadas a maiores porcentagens de gordura, proteína e
caseína, quando comparadas com a variante A; já para o locus gênico da к-caseína,
o leite da variante B foi associado a maiores concentrações de gordura, proteína e к-
caseína do que a variante A.
As principais variantes genéticas de cada grupo estão representadas na
Tabela 4.
Tabela 4. Variantes genéticas das frações proteicas da caseína.
Fração proteica
Porcentagem no leite
desnatado Variantes genéticas*
Caseína αS1 (αS0, αS2, αS3, αS4, αS5)
45 - 55
A, B, C, D
Caseína β
25 - 35
A1, A2, A3, B, C, D
Caseína k
8 - 15
A, B
Caseína γ
3 - 7
γ1
A1, A2, A3, B
γ2
A1 ou A2, A3, B
γ3
A1 ou A2 ou A3, B
* Possui pelo menos um resíduo de aminoácido diferente na cadeia polipeptídica.
Fonte: SGARBIERI (1996); LOURENÇO (2000).
As caseínas possuem alto valor biológico, sendo constituídas por
aminoácidos essenciais, ou seja, aqueles que não conseguimos sintetizar em
proporções adequadas, entre eles a arginina, histidina, leucina, isoleucina,
metionina, lisina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina (SWAISGOOD, 1993).
Além disso, são fundamentais para a produção de queijo, pois, durante seu
processamento, é o ataque enzimático ao subtipo κ-caseína que determina a
desestabilização das micelas e, consequentemente, a ocorrência da coagulação do
leite (BEHMER, 1999).
Os grupos fosfato covalentes da molécula de caseína estão envolvidos na
ligação com o cálcio. Após a caseína ser fosforilada, o cálcio se liga ao fosfato para
iniciar a polimerização das partículas de micela. Esta estrutura (caseína –PO4-Ca++ -
27
PO4-caseína) é chamada de micela de formação. O cálcio e o fósforo são os
principais minerais encontrados no leite; eles estão associados com a estrutura das
micelas de caseína e por consequência, o soro tem relativamente pouco cálcio e
fósforo, comparado com o leite integral.
Para fins de comparação e curiosidade, a Tabela 5 mostra algumas
diferenças quantitativas entre as caseínas do leite bovino e do leite humano
(CHEFTEL et al., 1989; MODLER, 2000).
Tabela 5. Distribuição de caseínas nos leites bovino e humano.
Caseína (g/L)
Leite bovino
Leite humano
Caseínas totais
26,0
3,2
α-S1
10,0
Desprezível
α-S2
2,6
Desprezível
β
9,3
2,2
k
3,3
1,0
γ
0,8
Desprezível
Fonte: MODLER (2000).
3.6.2. Classificação das caseínas
Como citado anteriormente, sabe-se que as caseínas são divididas em
quatro grupos, sendo eles α, β, κ e γ. Sgarbieri (2005) afirma que a caseína αS1 é
formada por duas proteínas com sequências de aminoácidos das estruturas
primárias iguais, sendo elas a caseínas αS0 e αS1, onde a principal delas é a αS1. A
família αS2 possui cinco membros (αS2, αS3, αS4, αS5 e αS6), cujas mobilidades
eletroforéticas situam-se entre as caseínas αS1 e β. A caseína αS5 é um dímero
formado por αS2 e αS4, unidas por ligação dissulfeto.
As caseínas α e β possuem estruturas flexíveis, com baixo nível de α-
hélices (estrutura secundária) e com menos de 10% de folhas β (estruturas em
conformação β) devido a sua composição e sequência de aminoácidos
característicos. Essa característica, estrutura relativamente aberta e flexível das
caseínas, é explicada pelo alto teor de prolina (Pro), aproximadamente 8,5%,
28
distribuída ao longo da cadeia polipeptídica uniformemente. A prolina interrompe a
continuidade da estrutura secundária, particularmente a α-hélice, promovendo uma
estrutura bastante randomizada e com baixo grau de estrutura secundária. Já as
estruturas terciárias das moléculas de caseína ainda não foram muito bem
esclarecidas (SGARBIERI, 2005).
A) Caseínas αS
A separação da caseína total do leite, por eletroforese, mostra que há
proteínas de migração rápida fora da zona de migração da β-caseína chamadas
caseínas αS, sendo estas agrupadas em duas famílias, a αS1 e αS2. A αS1 é
formada por duas proteínas, caseínas αS0 e αS, sendo suas sequências de
aminoácidos das estruturas primárias iguais. Já a família αS2 tem cinco membros
(αS2, αS3, αS4, αS5 e αS6), cujas mobilidades eletroforéticas se situam entre as
caseínas αS1 e β. A caseína αS5 é um dímero formado por αS2 e αS4, unidas por
ligação dissulfeto (SGARBIERI, 2005).
B) Caseínas β
Esta família é constituída por um membro principal com no mínimo sete
variantes genéticas e oito pequenos fragmentos proteicos, formados por hidrólise
enzimática do componente principal. A diferenciação das variantes é feita por
eletroforese em gel de ureia ácida. As caseínas β representam cerca de 30 a 35%
do total das caseínas e na presença de Ca++ formam suspensões coloidais ao invés
de precipitarem, como as caseínas αS1. A temperaturas abaixo de 8°C ou em
valores elevados de pH, ocorre a dissociação a monômeros e em temperaturas
elevadas e pH próximo da neutralidade, ocorre a formação de polímeros em forma
de contas (SGARBIERI, 2005).
C) Caseínas κ
Segundo Sgarbieri (2005), as caseínas k possuem os resíduos de
aminoácidos dicarboxílicos localizados em sua sequência na região carboxiterminal,
que é também glicosilada. Em geral, três monossacarídeos (galactose, N-acetil-
galactosamina ou ácido N-acetil neuramínico), formando tri ou tetrassacarídeos,
formam a parte glicosídica da molécula. A estrutura secundária e/ou terciária parece
29
ser o fator chave na determinação dos sítios de glicosilação, sendo a única caseína
glicosilada.
A região carboxiterminal da sequência primária, solúvel na fase soro,
chamada de glicomacropeptídio (GMP), concentra os resíduos de aminoácidos
ácidos e a maioria dos hidrofílicos. Os resíduos de aminoácidos básicos e os
apolares estão agrupados na região aminoterminal, compondo uma região apolar e
insolúvel denominada para-κ-caseína. A caseína κ, devido à sua estrutura e
localização de suas moléculas na superfície das micelas, atua como estabilizadora
das mesmas, não permitindo a precipitação das caseínas sensíveis ao Ca++ por
ação dos sais de cálcio do leite. A solubilidade da caseína κ não é afetada pela
presença do Ca++.
A região da sequência primária da para-κ-caseína, por ser de natureza
apolar, orienta-se para o interior das micelas e interage, por meio de grupos
hidrofóbicos, com as caseínas αS e β localizadas no núcleo da micela e o
glicomacropeptídio (GMP), em virtude de sua polaridade, orienta-se para a fase
soro, interagindo com a água. Essas interações da sequência primária da caseína κ
estabilizam as micelas no leite. De todas as caseínas, a caseína κ é a menos
fosforilada (1P), além de possuir estrutura mais estável e mais ordenada
(SGARBIERI, 2005).
3.6.3. Micelas de caseína
As micelas de caseína são, segundo Walstra (1999), essencialmente
esféricas, contudo sua superfície não se apresenta lisa, elas são formadas por
unidades menores denominadas submicelas, cuja composição varia, existindo
particularmente dois tipos principais, isto é, um tipo formado pelas caseínas αs, β e κ
e outro formado pelas caseínas αs e κ. As submicelas parecem permanecer ligadas
por aglomerados (clusters) de fosfato de cálcio, os quais se agregam até a formação
completa da micela, onde a caseína κ se posiciona na superfície da mesma. A
porção C-terminal da caseína κ (glicopeptídio) projeta-se para fora da superfície da
micela, formando uma camada esponjosa que previne, por repulsões estéricas e
eletrostáticas, qualquer agregação posterior de submicelas (SGARBIERI, 2005).
Na Figura 2, observa-se uma micela em corte transversal, mostrando a
estrutura em submicelas, as cadeias polipetídicas da caseína κ se projetando da
30
superfície, além dos aglomerados de fosfato de cálcio, os quais servem como
“cimento” para manter as submicelas ordenadas (WALSTRA, 1999).
Figura 2. Corte transversal de uma micela, mostrando as submicelas, os
aglomerados de fosfato de cálcio e os peptídios de caseína κ, recobrindo a
superfície da micela. Fonte: Walstra (1999).
Nas micelas de caseína, a auto-associação molecular depende muito
da temperatura do meio, do pH e da concentração de Ca++. A 4°C, caso o pH
natural do leite (6,68) seja diminuído para 5,1-5,3, parte da caseína β dissocia-se da
estrutura proteica micelar, passando para o soro. A dissociação é atribuída ao
rompimento das interações hidrofóbicas intermoleculares, que são mínimas em
temperaturas abaixo de 5°C. Abaixando-se ainda mais o pH, a dissociação ocorre
também pela dissolução do fosfato de cálcio coloidal (LOURENÇO, 2000).
As micelas apresentam-se altamente hidratadas (3,7 g ou 4,4 mL de
água por grama de caseína) e seu tamanho varia em torno de 500 a 3.000
angstroms de diâmetro. São formadas de 93% (p/p) de caseínas em que a αs1, αs2,
β e κ estão nas proporções 3:1:3:1. Os 7% restantes do peso das micelas constam
de cálcio inorgânico (2,87%), fosfato (2,89%), citrato (0,4%) e pequenas quantidades
de magnésio, sódio e potássio (ROLLEMA, 1992).
31
3.7. Proteínas do soro de leite
As proteínas presentes no soro de leite constituem um grupo com
características estruturais bem diversificadas (WONG et al., 1996). As mesmas
possuem alta digestibilidade e biodisponibilidade de aminoácidos essenciais,
apresentando assim, elevado valor nutritivo (SGARBIERI, 1996). Além do fato de
possuírem ótimas propriedades funcionais de solubilidade, formação e estabilidade
de espuma, emulsibilidade, geleificação, formação de filmes e cápsulas protetoras
(WONG et al., 1996; MODLER, 2000).
Para fins de comparação, na Tabela 6 são apresentados os valores
relativos das principais proteínas dos soros de leite bovino e humano. Segundo
Sgarbieri (2005), a quantidade total dessas proteínas entre as duas espécies não
varia muito, mas a variação na distribuição delas é bem perceptível. No soro do leite
bovino predomina a β-lactoglobulina, a qual praticamente não ocorre no leite
humano. As demais possuem maior concentração no soro de leite humano.
Tabela 6. Distribuição das principais proteínas de soro, do leite bovino e humano
Proteínas do soro (g/L) Leite bovino Leite humano
Proteínas totais
5,6
5,0
β-lactoglobulina
3,2
Desprezível
α-lactoalbumina
1,2
2,8
Albumina sérica bovina (BSA)
0,4
0,6
Imunoglobulinas
0,7
1,0
Lactoferrina
0,1
0,2
Lisozima Desprezível 0,4
Fonte: SGARBIERI (2005).
Há quatro principais proteínas do soro, sendo duas delas sintetizadas na
glândula mamária (β-lactoalbumina e a α-lactoalbumina) e outras duas originadas do
sangue (albumina sérica e imunoglobulinas). Entretanto, existem outras proteínas do
soro que incluem a lactoferrina, transferrina e enzimas (plasmina, lipase lipoprotéica,
fosfatase alcalina). No leite integral, a β-lactoalbumina é a proteína do soro que
encontra-se em maior concentração (2-4 mg/mL), seguida pela α-lactoalbumina (1-
32
1,5 mg,mL); já a albumina sérica apresenta concentração de 0,1-0,4 mg/mL e as
imunoglobulinas de 0,6-1,0 mg/mL (SWAISGOOD, 1993).
3.8. Métodos para separar as caseínas das proteínas do soro
Existem métodos para separar as caseínas das proteínas do soro durante
o processamento industrial de produção de queijo, sendo um deles pela precipitação
ácida no pH isoelétrico (pH 4,6 - 20ºC) e o outro pela coagulação enzimática (34ºC,
40-60min) com a ação da enzima quimosina-pepsina (coalho comercial) (WONG et
al., 1996). O soro obtido pela precipitação ácida das caseínas é chamado soro
“ácido”, enquanto o obtido pela coagulação enzimática das caseínas é conhecido
como soro doce.
A vantagem da separação em frações de caseína e de proteínas do soro
está no fato de ser um processo termicamente suave e puramente mecânico, não
havendo impacto negativo nas propriedades funcionais e nutricionais do produto
(CREAMER et al., 2002).
Em relação aos métodos de isolamento das caseínas, suas micelas
intactas, com os íons Ca++ associados, podem ser coletadas por centrifugação do
leite desnatado em alta força centrífuga e 37°C. Entretanto, aproximadamente 5 a
20% das caseínas se mantêm solúveis no sobrenadante (BUNNER, 1977). A
separação pode ser realizada também por “salting out”, com sulfato de amônio a 2°C
(26,4 g/100 mL de leite), onde precipitam-se, também, pequenas quantidades de
proteínas do soro.
De forma mais específica, os três processos de aplicação industrial,
incluem a precipitação pela acidificação com ácido orgânico ou mineral no pH 4,6
(pI), a 20°C, seguido de centrifugação para a obtenção da caseína isoelétrica e de
soro ácido; o segundo processo trata-se da coagulação enzimática da caseína por
preparados enzimáticos comerciais, para obtenção de coágulo e de soro “doce”. O
coágulo, depois de separado do soro, é usado para a produção de queijos. Nesse
processo, o glicomacropeptídio (GMP) passa para a fase líquida (soro) e a parte
restante da caseína (para-κ-caseína) fica retida no coágulo. Já o terceiro processo
baseia-se na separação física das micelas intactas de caseína por membranas,
obtendo-se a caseína na forma micelar e o soro natural, sem nenhuma alteração por
34
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1. Origem dos dados
Os dados utilizados neste estudo são provenientes do banco de dados do
Laboratório de Análise da Qualidade do Leite (LQL), do Programa de Análise de
Rebanhos Leiteiros do Paraná (PARLPR), sendo gentilmente cedidos pela
Associação Paranaense de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (APCBRH), a
qual é integrante da Rede Brasileira de Monitoramento da Qualidade de Leite –
RBQL.
Após as edições no banco de dados original, foram avaliadas 506.126
análises de caseína oriundas de tanques resfriadores, exclusivamente do Estado do
Paraná, no período de 01 de janeiro de 2014 a 30 de junho de 2015, totalizando um
intervalo de 18 meses.
As amostras refrigeradas de leite de tanques foram coletadas por equipe
treinada seguindo as instruções dos manuais de operações de campo (HORST,
2008) e de coleta de amostras (HORST, 2015) do PARLPR da APCBRH. As
mesmas são armazenadas em frascos padronizados de 40 mL contendo o
conservante bronopol (2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol) e em seguida, são enviadas
para análise laboratorial.
A relação das 20 indústrias paranaenses que tiveram o maior número de
análises no período do presente estudo está descrita na Tabela 7.
35
Tabela 7. Relação das 20 indústrias paranaenses com maior número de amostras realizadas no período de estudo
Nome da Indústria Número
de análises
Localização
Pool Leite ABC
40603
Castro
Frimesa Cooperativa Central
19726
Matelândia
Castrolanda Cooperativa Agroindustrial
18355
Castrolanda
Frisia Cooperativa Agroindustrial
18148
Carambeí
Elebat Alimento S.A.
17331
Carambeí
Confepar Agroindustrial- Cooperativa Central
17031
Londrina
Laticínios Lacto Ltda.
15283
Realeza
H.E Indústria e Comércio de Laticínios Ltda.
14267
Coronel Vívida
Frimesa Cooperativa Central
12392
Marechal C. Rondon
Laticínios Silvestre Ltda.
10294
Três Barras
Confepar Agroindustrial- Cooperativa Central
10153
Pato Branco
Laticínios Sucesso Ltda.
8051
Planalto
Guarani Resfriamento de Leite In-natura Ltda.
7819
Guaraniacu
Laticínio Szura Ltda.
7683
Candói
Laticínios Lacto Ltda.
7530
Maripá
Laticínios Santa Inês Ltda.
7486
Planalto
Laticínios Daniel Colle (Lat. Alto Alegre)
7224
Verê
São Leopoldo Alimentos
7166
Matelândia
Laticínios Santiago Ltda.
7148
Saudade do Iguaçu
Laticínios Lacto Ltda. 6863 Pato Bragado
Fonte: PARLPR da APCBRH.
O Paraná está situado em uma região de transição climática e com
diversos microclimas, com distintas situações de temperatura e de precipitação ao
longo do seu território, associados com variações de latitude e altitude.
De acordo com a classificação de Köppen (IAPAR, 1999) no Estado do
Paraná há dois tipos climáticos (Figura 3), sendo eles o Cfa e Cfb, os quais são
descritos a seguir:
Cfa- Clima subtropical; temperatura média no mês mais frio inferior a 18°C
(mesotérmico) e temperatura média no mês mais quente acima de 22°C, com verões
36
quentes, geadas pouco frequentes e tendência de concentração das chuvas nos
meses de verão, contudo sem estação seca definida.
Cfb- Clima temperado propriamente dito; temperatura média no mês mais frio
abaixo de 18°C (mesotérmico), com verões frescos, temperatura média no mês mais
quente abaixo de 22°C e sem estação seca definida.
Fonte: Cartas Climáticas do Paraná: IAPAR (1999).
Figura 3. Mapa com a classificação climática das regiões do estado do Paraná
segundo a classificação climática de Köppen.
4.2. Preparação dos dados
Algumas informações do banco de dados original fornecido pela APCBRH
foram editadas, sendo impostas algumas restrições. Na edição dos dados foram
descartadas as análises com as seguintes características:
a) Teor de proteína com valores inferiores a 1,0% e superiores a 5,5%;
b) Análises de tanque com CCS igual a zero;
c) Teor de lactose com valores inferiores a 1,0% e superiores a 7,0%;
d) Valores inferiores a 30% e superiores a 90% no parâmetro caseína como
porcentagem da proteína (caseína/proteína);
e) Valores negativos, inferiores a 1,0 e acima de 40 mg/dL nas análises de
nitrogênio ureico no leite;
37
f) Indústrias com menos de 100 análises.
Após todas as edições, restaram 506.126 análises, as quais foram
utilizadas para a realização do presente estudo.
4.3. Análises laboratoriais
As análises de composição do leite, entre elas teor de gordura, teor de
lactose, teor de proteína, teor de sólidos totais, nitrogênio ureico e teor de caseína
foram realizadas no Laboratório Centralizado de Análise de Leite da Associação
Paranaense de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (APCBRH).
Inicialmente as amostras foram cadastradas no sistema SIS-LAB do
Laboratório de Análise da Qualidade do Leite (LQL) do Programa de Análise de
Rebanhos Leiteiros do Paraná (PARLPR), sendo encaminhadas, em seguida, ao
laboratório onde foram imersas em banho-maria durante quinze minutos, a 40°C.
Seguia-se a homogeneização manual por inversão e inserção no equipamento
NexGen, da Bentley Instruments® (Bentley Instruments Inc., Chasca, EUA) para
leitura e quantificação de % gordura, % lactose, % proteína, % sólidos totais,
nitrogênio ureico no leite e % caseína.
A análise pelo equipamento Bentley NexGen inclui dois módulos
trabalhando em um sistema integrado, o FCM (Citômetro de Fluxo) e o FTS que é
um espectrofotômetro de transformada de Fourier (Fourier Transfrom Spectrometer -
FTIR). O primeiro analisa células somáticas, enquanto o segundo analisa
simultaneamente a composição do leite. O Bentley FTS utiliza um Espectrômetro por
Transformada de Fourier Industrial (FTIR), o qual captura o espectro de absorção
infravermelho completo da amostra de leite para análise de componentes. A análise
de todo o espectro permite que a calibração se baseie em todas as características
espectrais de cada componente específico.
O Contador de células somáticas – Somacount FCM é um contador
eletrônico de células por fluorescência, onde a contagem de células é feita pelo
método conhecido como citometria de fluxo. O instrumento utiliza o corante ethidium
bromide (Glocount) para corar o DNA das células brancas do leite. Esta solução faz
com que as células coradas passem através de um feixe de laser, fazendo com que
38
emitam uma luz fluorescente, sendo esta coletada e detectada (BENTLEY
INSTRUMENTS, 1995b).
4.4. Análise estatística
O método de análise dos dados, incluindo a preparação, edição do banco
de dados, bem como as análises estatísticas foram realizadas no Departamento de
Zootecnia do Setor de Ciências Agrárias da UFPR, em Curitiba-PR.
As análises estatísticas foram realizadas através do programa SAS®
versão 9.4 (2015). As variáveis dependentes analisadas foram: teor de caseína, teor
de caseína/teor de proteína, teor de proteína e NUL (nitrogênio ureico no leite).
O teor de caseína foi expresso de duas formas: percentual de caseína em
relação ao total do leite, a qual foi representada como % caseína e o percentual de
caseína em relação ao percentual de proteína total, representada como
%caseína/%proteína.
A análise descritiva inicial foi realizada por meio do procedimento FREQ
do SAS, para a obtenção de tabelas de frequência. Pelo procedimento MEANS do
SAS foram estimadas médias gerais, desvio-padrão, número de observações,
valores mínimos e máximos. Pelo procedimento CORR do SAS correlações simples
de Pearson foram estimadas entre as variáveis acima descritas e pelo procedimento
GLM do SAS, o efeito de mês de análise foi avaliado, sendo as médias ajustadas
pelo Método dos Quadrados Mínimos. As análises estatísticas foram realizadas sem
incluir o efeito de tanque no modelo, devido à identificação inadequada e confusa
dos tanques no banco de dados original, por isso, ao não incluir tanque como efeito
aleatório no modelo, as análises oriundas do mesmo tanque, mas coletadas em
semanas distintas, foram consideradas como independentes. As diferenças entre as
médias ajustadas foram estimadas utilizando o teste de Tukey, a 1% de
probabilidade.
39
5. RESULTADOS E DICUSSÃO
Depois de realizadas todas as análises, algumas informações obtidas sobre
a caracterização geral das análises realizadas em leite de tanques resfriadores do
estado do Paraná estão representadas na Tabela 8.
Tabela 8. Média (± DP) e variação (mín. – máx.) para cada variável analisada em
amostras de leite de tanques resfriadores no Estado do Paraná.
Variáveis Médias ± DP
CV
Variação (mín. – máx.)
% Gordura 3,86 ± 1,01
26,2
0 - 21,68
% Proteína 3,22 ± 0,25
7,8
1,0 - 5,46
% Caseína 2,53 ± 0,22
8,7
0,32 - 4,51
% Caseína/% Proteína 78,56 ±1,70
2,2
30 - 89,74
% Lactose 4,41 ± 0,22
5,0
1,05 - 6,95
% Sólidos Totais 12,45 ± 1,03
8,2
3,94 - 28,70
CCS (n° células x 103) 599 ± 704
117,6
1 - 9999
NUL (mg/dL) 11,95 ± 4,52
37,8
1,0 - 39,88
Em relação às variáveis % proteína, % caseína e % caseína/% proteína,
as médias dos valores encontrados foram menores do que os encontrados por Ng-
Kway-Hang et al. (1982), Ng-Kway-Hang et al. (1984) e Ng-Kway-Hang et al. (1986),
os quais encontraram variações de 3,3-3,4 para % proteína; 2,69-2,71 para %
caseína e 79,42-79,77 para % caseína/% proteína. Entretanto, os resultados
encontrados neste estudo foram maiores que os identificados por Gaya et. al.,
(2013), que obteve médias para % proteína de 3,00 ± 0,30; para % caseína/%
proteína de 76,6 ± 2,3 e para % caseína de 2,30 ± 0,30. As diferenças obtidas neste
estudo para com os encontrados na literatura podem estar relacionadas com fatores
como a produção diária de leite (PL), já que quanto maior a PL, menores são os
valores de % caseína e % caseína/% proteína. Além de que o presente estudo foi
baseado em análises de leite de tanques das mais diversas regiões paranaenses, os
40
quais incluem rebanhos de alta produção de leite, assim como rebanhos de baixa
produção.
Outro motivo que pode explicar essa variação de resultados pode estar
relacionado com o método de quantificação dos componentes, visto que Ng-Kway-
Hang et al. (1982), Ng-Kway-Hang et al. (1984) e Ng-Kway-Hang et al. (1986)
utilizaram o método de ligação ao amido corado (amido Black dye-binding), que
pode causar aumentos de até 0,65% na determinação proteica em relação ao
método do espectrômetro de transformada de Fourier (FTIR), o qual foi usado por
Gaya et. al., (2013) e no presente estudo. Além disso, deve ser levado em
consideração o fato de que rebanhos de outros países possuem genética
diferenciada dos rebanhos brasileiros, o que influencia nos valores de composição
do leite, já que há alguns anos o Brasil buscava, unicamente, maiores volumes de
leite, com altos percentuais de gordura, com pouca ou nenhuma ênfase nos teores
de proteína.
As médias dos valores de % caseína e % caseína/% proteína encontradas
nos tanques paranaenses, relacionados com os meses do ano, estão representados
nas Figuras 4 e 5, respectivamente.
Figura 4. Percentual médio de caseína no leite de tanques resfriadores do estado do
Paraná distribuídos nos meses do ano. Curitiba, 2015.
41
Figura 5. Percentual médio de caseína em relação ao percentual de proteínas totais
encontrados no leite de tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos nos
meses do ano. Curitiba, 2015.
Gaya et. al., (2013), trabalhando com amostras de leite provenientes de
cinco rebanhos paranaenses, encontraram uma média de 76,6 ± 2,3 para valores de
caseína como porcentagem da proteína total (%caseína/%proteína). No presente
estudo, a média encontrada para a mesma característica foi de 78,56 ± 1,70, sendo
esta mais próxima do valor esperado que é, em média, 78%. Isso pode ser explicado
devido ao fato das análises deste estudo serem provenientes de tanques localizados
no estado do Paraná, contendo amostras de rebanhos de alta produtividade e,
também, de rebanhos pequenos e de baixa produtividade. No caso do estudo de
Gaya et. al., (2013), as amostras eram de vacas individuais e não de tanques
resfriadores, e estas vacas estavam em rebanhos de alta produção, sendo que
rebanhos com alta produtividade tipicamente apresentam valores de caseína
menores.
Segundo Cerbulis e Farrell (1975) e Feagan (1979), há muitos fatores
capazes de causar alterações na composição proteica do leite, tais como nutrição,
manejo, reprodução, fatores genéticos, sanidade animal, além de influência sazonal.
Isto pode justificar as variações nas porcentagens de caseína entre os diferentes
estudos.
42
Os resultados de correlação entre % caseína e % caseína/% proteína e as
demais variáveis numéricas analisadas estão apresentadas na Tabela 9.
Tabela 9. Estimativas de correlação simples (r) entre percentual de caseína (%
caseína), percentual de caseína em relação ao percentual de proteína total (%
caseína/% proteína) e as demais variáveis analisadas em amostras de leite de
tanques resfriadores no estado do Paraná, Curitiba-PR, 2015.
Variáveis
Caseína (%)
% Caseína /% Proteína
% Gordura
-0,14**
-0,41**
% Proteína
0,99**
0,49**
% Caseína
-
0,63**
% Caseína/% Proteína
0,63**
-
% Lactose
0,13**
0,14**
% Sólidos Totais
0,14**
-0,23**
CCS (n° células x 103)
-0,08**
-0,16**
NUL (mg/dL)
0,13**
0,07**
**P < 0,01
Todas as correlações entre os dois parâmetros de caseína com as demais
variáveis estimadas foram altamente significativas; isto se deve ao fato do estudo ter
sido realizado com um banco de dados muito grande, e com isso, mesmo
correlações fenotípicas de pequena magnitude, alcançam grande significância.
A correlação entre caseína e CCS foi negativa, apresentando um valor de -
0,08 para % caseína e -0,16 para %caseína/%proteína, ou seja, rebanhos que
convivem com alta CCS, indicador de mastite subclínica, produzem leite com
menores teores de caseína, o que obviamente é indesejável à indústria, pois
representa um menor rendimento na produção de lácteos de maior valor agregado.
As correlações que apresentam valores de r próximos de zero, significam
que não há entre as variáveis analisadas uma relação linear direta relevante. Já
correlações com valores de r mais altos demonstram maior influência direta e
positiva de uma característica sobre a outra, ou seja, caso ocorra aumento em uma,
ocorrerá também aumento na outra; isto pode ser bem observado nas correlações
43
entre % caseína e % proteína e nas correlações entre % caseína/% proteína, %
proteína e % caseína.
A Figura 6 mostra os valores percentuais médios de proteína em cada mês
do ano. Pode-se observar que os meses de novembro, dezembro e janeiro
apresentaram queda nos teores de proteína. Ribas et. al., (2014) também
observaram que o efeito do mês de análise influenciou significativamente as
porcentagens de proteína. Os mesmos autores constataram que as menores médias
ajustadas para porcentagem de proteína foram para os meses de novembro,
dezembro e janeiro (verão). Isso evidencia que nos meses do ano mais quentes, há
queda na produção de proteína do leite. Staines et. al., (2000) afirmaram que
temperaturas constantemente acima de 30°C reduzem a produção de leite e a
porcentagem de proteína, devido à redução no consumo de energia.
Alberton et. al., (2012) também concluíram que altas temperaturas
ambientais nos meses mais quentes causam redução no conteúdo de proteínas
totais no leite. O fator que prejudica a produção e o consumo de alimentos pelos
animais é a associação entre alta umidade relativa e alta temperatura ambiental. No
inverno, além das temperaturas ambientais mais amenas, a alimentação é mais
favorável, com qualidade nutritiva superior à das pastagens de verão.
Figura 6. Percentuais médios para valores de proteína encontradas no leite de
tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos nos meses do ano. Curitiba,
2015.
44
Normalmente, animais com altos valores de nitrogênio ureico no leite (NUL)
apresentam valores de caseínas mais modestos, entretanto, nesse estudo, esta
associação negativa não foi observada, visto correlações positivas que constam na
Tabela 9.
A Figura 7 apresenta os percentuais médios de NUL encontrados no leite
de tanques paranaenses distribuídos nos meses do ano.
Figura 7. Percentuais médios para valores de Nitrogênio ureico no leite (NUL)
encontrados no leite de tanques resfriadores do estado do Paraná distribuídos nos
meses do ano. Curitiba, 2015.
SAEMAN et. al., (1988) estudando amostras de leite de rebanhos,
observaram que em amostras com alta CCS, há um aumento da atividade das
enzimas proteolíticas, com diminuição significativa dos teores de caseína.
MACHADO et. al., (2000) analisando 4.785 amostras de leite de tanques
no período de dezembro de 1996 a julho de 1998, com o objetivo de caracterizar a
composição do leite de acordo com sua contagem de células somáticas, concluíram
que leite de tanques com CCS mais altas apresentaram maior porcentagem de
gordura e menor porcentagem de proteína.
45
6. CONCLUSÃO
A proporção de caseína na proteína total ficou dentro do valor citado na
literatura de, aproximadamente, 78%, devido ao fato das amostras serem oriundas
de tanques contendo leite de rebanhos heterogêneos, ou seja, tanto de alta
produção, como de baixa produção leiteira;
Quanto maior a produção leiteira, menores são as concentrações de
caseína no leite.
Torna-se fundamental o conhecimento das diferenças estruturais e das
propriedades físico-químicas da caseína para compreender o comportamento
tecnológico e funcional, nutritivo e fisiológico dessa proteína como parte do sistema
alimentício;
Amostras de leite com alta CCS possuem um teor de caseína ligeiramente
menor.
46
7. RELATÓRIO DE ESTÁGIO
7.1. Plano de estágio
As atividades realizadas durante o período de 450 horas de estágio
incluíam temas como a qualidade do leite, estudo sobre a caseína, gestão
zootécnica de rebanhos leiteiros, registro genealógico de animais, serviços de
controle leiteiro, classificação para tipo e acompanhamento das atividades de rotina
do laboratório da PARLPR.
7.2. Local de estágio
O estágio de conclusão de curso foi realizado na Associação Paranaense
de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa, localizada em Curitiba-PR, no período
de 03 de agosto a 19 de novembro de 2015.
Fundada em 27 de março de 1953, a APCBRH possui como missão:
“Promover o melhoramento genético e a qualidade dos rebanhos leiteiros,
valorizando os criadores, monitorando e disponibilizando informações e indicadores
da qualidade do leite em benefício de produtores, indústrias e consumidores”.
Esta entidade mantém convênios com as Associações Nacionais, sendo
homologada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento- MAPA, como
entidade subdelegada. A APCBRH presta serviços de Registro Genealógico de
Animais, Classificação Linear para Tipo, Controle Leiteiro, Controle de Qualidade do
leite e em sua sede localiza-se o Laboratório Centralizado de Análise do Leite do
Programa de Análise de Rebanhos Leiteiros do Paraná.
47
Figura 8. Sede da Associação Brasileira de Criadores de Bovinos da Raça
Holandesa localizada em Curitiba- PR.
7.3. Programa de Análise de Rebanhos Leiteiros do Paraná (PARLPR)
O PARLPR fornece serviços de Controle Leiteiro e informações para
gestão dos rebanhos, através de relatórios e gráficos com indicadores de produção,
qualidade do leite e reprodução. Realiza também, serviços de Gestão de Controle da
Qualidade (GCQ), atendendo demandas de controle e monitoramento da qualidade
individual dos animais da propriedade. Além disso, possui o Programa de
Monitoramento da Qualidade do Leite, com o Laboratório Centralizado de Análise do
Leite, credenciado pelo MAPA, integrante da Rede Brasileira de Monitoramento da
Qualidade de Leite (RBQL) atendendo programas institucionais, programas de
monitoramento da qualidade do leite para indústrias e de pagamento por qualidade.
Para ter uma melhor noção do trabalho realizado pelo PARLPR, a Tabela
10 mostra seu desempenho nos últimos três anos.
48
Tabela 10. Desempenho do PARLPR entre os anos de 2012 a 2014.
CONTROLE LEITEIRO 2012 2013 2014
Animais controlados/mês
29.010
33.283
37.156
Rebanhos controlados/mês
353
403
446
Média kg/leite/dia
27,27
26,63
27,04
GESTÃO DE CONTROLE DE QUALIDADE 2012 2013 2014
Animais/mês
8.708
10.749
17.290
Rebanhos
154
186
331
Gestão animais/ano
104.495
128.991
207.483
ANÁLISE DE COMPOSIÇÃO E CCS 2012 2013 2014
Amostras de composição e CCS
850.929
873.856
857.625
% Gordura
3,9
3,91
3,89
% Proteína
3,24
3,22
3,22
% Lactose
4,42
4,41
4,4
% Sólidos Totais
12,48
12,48
12,47
CCS- Média geométrica- 3 meses
370
386
402
AMOSTRAS DE CONTAGEM BACTERIANA - TANQUE 2012 2013 2014
Amostras
821.490
823.487
809.667
Média geométrica- 3 meses
414
382
254
CASEÍNA 2012 2013 2014
Amostras analisadas
-
21.050
56.428
Fonte: Relatório anual 2014 da APCBRH.
7.4. Laboratório Centralizado de Análise do Leite
O Laboratório Centralizado de Análise de Leite do Programa de Análise de
Rebanhos Leiteiros do Paraná da APCBRH é conveniado com a UFPR,
credenciado pelo Ministério da Agricultura (Portaria 198 de 19/11/2008) e integrante
da Rede Brasileira de Monitoramento da Qualidade de Leite (RBQL). O laboratório
executa o Programa de Monitoramento da Qualidade do Leite, realizando as
análises no leite de produtores, empresas e associados, gerando relatórios e
gráficos mensais de desempenho e índices de qualidade do leite de tanques e de
animais controlados.
49
As atividades de rotina realizadas serão descritas de acordo com o
funcionamento lógico do laboratório, ou seja, desde a chegada das amostras até a
expedição de materiais para a coleta de novas amostras.
Figura 9. Laboratório Centralizado de Análise de Leite do Programa de Análise de
Rebanhos Leiteiros do Paraná- PARLPR.
7.4.1 Recebimento de amostras
As amostras chegam devidamente armazenadas até o laboratório por meio
de transportadoras, em seguida são separadas as caixas de controle leiteiro e as
caixas de controle de qualidade. As amostras de controle leiteiro são as coletadas
de animais individualmente para verificar o estado sanitário e nutricional, sendo
armazenadas em caixas de papelão, não havendo necessidade de estarem
refrigeradas. Já as amostras de controle de qualidade, são coletadas de tanques e
são armazenadas em caixas térmicas, pois necessitam estar em uma temperatura
de no máximo 10ºC.
Depois da separação, o material é protocolado de maneira que, as caixas
térmicas recebem uma etiqueta que será usada para a expedição das mesmas
posteriormente. Ao receberem esse protocolo, as amostras entram automaticamente
no sistema de rastreamento da APCBRH, no qual o cliente pode fazer o
acompanhamento online e em tempo real do andamento das amostras enviadas.
50
7.4.2. Conferência e cadastro das amostras
Após o recebimento das amostras, as caixas térmicas são abertas para
conferência do material, verificando se estão a uma temperatura inferior a 10°C.
Feito isto, as amostras são guardadas na câmara fria, onde permanecem até o
momento do cadastramento. As amostras de controle leiteiro vão direto para o
cadastramento, pois como dito anteriormente, não necessitam de refrigeração.
Antes de serem encaminhadas para análise, as amostras são cadastradas
no sistema do PARLPR para uma melhor organização e controle do material. No
momento do cadastro também é feita a pré-seleção das amostras, sendo
descartadas as que apresentam algum tipo de problema, tais como coagulação,
insuficiência de leite e amostras sem conservantes. Em seguida, é gerada uma
ordem de serviço e, finalmente, são encaminhadas para a análise laboratorial.
Figura 10. Verificação da temperatura e cadastro de amostras de leite.
7.4.3. Análises
Primeiramente deve-se saber que há dois tipos de frascos, de mesmo
tamanho, porém diferenciados de acordo com a cor de sua tampa. Frascos de tampa
vermelha não são estéreis e contêm o conservante Bronopol, que é um antifúngico
que mantém o leite estável por até sete dias. Este frasco é utilizado para as análises
de Contagem de Células Somáticas (CCS), ureia e análises físico químicas. Já os
frascos de cor azul são estéreis e contêm uma pílula de Azidiol, o qual é um
bacteriostático. Estes frascos devem ser conservados em temperaturas abaixo de
7ºC por no máximo quatro dias.
51
a) Controle dos equipamentos
São utilizadas algumas soluções químicas para o correto funcionamento e
limpeza dos aparelhos. Abaixo estão citadas algumas dessas soluções:
Amostras Piloto: Amostras de leite proveniente de uma propriedade selecionada,
sendo preparadas semanalmente no laboratório. Feita a sua preparação, retira-se
uma média dos valoras obtidos, a qual será usada como referência para o
equipamento durante a semana. As amostras piloto são utilizadas para verificação
inicial e intermediária da rotina analítica, assim como para identificar o início e o final
de cada lote de amostras analisado.
Solução de Micro-Esfera: É uma solução sintética usada para verificar o
posicionamento correto do laser do equipamento Bactocount IBC.
Solução de Triton: Detergente neutro a 1% composto de triton e água. Liga o
sistema combinado dos aparelhos da FQ( físico-química) e também verifica os zeros
da máquina.
RBS: Detergente alcalino a 2% usado para efetuar a limpeza dos materiais e
aparelhos em geral.
Figura 11. Preparação de amostra Piloto.
52
b) Análises físico-químicas e contagem de células somáticas
As amostras são encaminhadas à linha de análise, sendo retiradas da
bandeja e organizadas em raques de metal. Entre cada lote deve-se deixar um
espaço para a passagem da amostra piloto. Em seguida, são deixadas em banho
Maria a 40ºC, por 15 minutos, para fins de recomposição da amostra e obtenção de
uma leitura mais precisa dos componentes do leite. Antes de serem colocadas no
equipamento de análise, é feita uma homogeneização rápida, em seguida são
colocadas no aparelho que efetuará a leitura.
No início das atividades diárias, quando os equipamentos são ligados, é
feita a conferência do seu funcionamento com amostras piloto. As análises são feitas
em equipamentos específicos, sendo eles: Bentley 2000 (analisa teores de gordura,
proteína, lactose e sólidos totais), Somacount 500 (contagem de células somáticas)
e NexGen (analisa teor de gordura, proteína, lactose, sólidos totais, nitrogênio ureico
no leite, caseína e contagem de células somáticas), todas fabricadas pela empresa
norte-americana Bentley Instruments®.
O procedimento de análise da NexGen inclui dois módulos trabalhando em
um sistema integrado, o FCM (citômetro de fluxo) e o FTS que é um
espectrofotômetro de transformada de Fourier (Fourier Transfrom Spectrometer -
FTIR), sendo que o primeiro analisa células somáticas, enquanto o segundo analisa
simultaneamente a composição do leite. O Bentley FTS utiliza um espectrômetro por
transformada de Fourier industrial (FTIR), que captura o espectro de absorção
infravermelho completo da amostra de leite para análise de componentes. A análise
de todo o espectro permite que a calibração se baseie em todas as características
espectrais de cada componente específico.
O contador de células somáticas – Somacount FCM é um contador
eletrônico de células por fluorescência, onde a contagem de células é feita pelo
método conhecido como citometria de fluxo. O instrumento utiliza um corante
específico, ethidium bromide (Glocount), para corar o DNA das células brancas do
leite. Esta solução faz com que as células coradas passem através de um feixe de
laser, emitindo uma luz fluorescente, sendo esta coletada e detectada (BENTLEY
INSTRUMENTS, 1995b).
53
Figura 12. Análise físico-química e de CCS no equipamento NexGen.
c) Análise de contagem bacteriana total (CBT)
A contagem bacteriana total (CBT) é a contagem das bactérias presentes
numa dada amostra de leite (ideal <100.000/mL) e também, do número de colônias
bacterianas (ideal < 10.000 UFC/mL).
Para a contagem bacteriana são usados os frascos estéreis de cor azul.
No início de cada dia é realizada a verificação do equipamento, em seguida analisa-
se uma solução de micro-esfera por dez vezes olhando sempre se os resultados são
os requeridos. Então é feita uma limpeza com água deionizada e em seguida
analisam-se três amostras piloto, obtendo a média. Estando tudo correto iniciam-se
as análises, onde as amostras devem ser retiradas da câmara fria, sendo
homogeneizadas e, em seguida, colocadas nas máquinas para análise. O
equipamento responsável por esta análise é o Bactocount IBC, também fabricado
pela empresa norte-americana Bentley Instruments®. A cada lote analisado deve-se
passar uma amostra piloto e uma solução de micro-esfera. Periodicamente deve-se
passar a solução de RBS para evitar acúmulos de leite na tubulação.
O equipamento Bactocount (IBC) possui a capacidade de analisar 150
amostras/hora, permite a contagem de bactérias individuais do leite cru por método
rápido e exato, utilizando a tecnologia de citometria de fluxo.
A amostra do leite é depositada em um carrossel aquecido a 50°C. Um
reagente de incubação efetua a clarificação com uma solução tampão. Uma enzima
54
proteolítica e um marcador fluorescente são adicionados para fazer a liberação das
células somáticas, solubilizar os glóbulos de gordura e proteínas. O marcador
fluorescente se intercala dentro da fita dupla dos ácidos nucléicos da bactéria. A
mistura é então sonificada durante a incubação com dois sonificadores ultra-sônicos
para ajudar na quebra de partículas químicas interferentes, rompendo as colônias de
bactérias para melhorar a detecção das bactérias individuais e reduzir o background
fluorescente.
Após o período de incubação, uma porção da mistura de incubação é
transferida para o citometro de fluxo, onde a amostra é alinhada e exposta a um
laser intenso. Os sinais de fluorescência são coletados pelo sistema óptico, filtrados
e detectados. Os pulsos são selecionados e então transformados em contagem
individuais de bactérias (BENTLEY INSTRUMENTS, 1995).
Figura 13. Análise de CBT no equipamento Bactocount IBC.
7.4.4. Resíduos industriais
Após o término de todo o processo, as amostras são descartadas. O leite
com conservante é enviado para uma central de tratamentos (CETRIC- Central de
Tratamentos de Resíduos Industriais e Comerciais de Chapecó), que dará destino
apropriado aos resíduos e os frascos utilizados são reciclados para utilização em
outros fins.
55
7.4.5. Expedição de material
Após todo o processo de recepção, cadastro e análise das amostras, é
realizada a expedição do material para os clientes, para assim recomeçar todo o
ciclo novamente. Tanto as caixas térmicas quanto as de controle leiteiro, depois de
cadastradas as suas amostras, são encaminhadas para o setor de expedição. A
partir daí, as caixas térmicas são enviadas novamente aos clientes, através de
transportadoras, com novos frascos para uma nova coleta e, sucessivamente, um
novo envio ao PARLPR.
O retorno dos novos frascos de coleta para o cliente é proporcional à
quantidade que é contada no momento do cadastramento, tanto como o modelo do
frasco, ou seja, se este será para uma coleta de amostras para CCS ou CBT. Já
para as amostras de controle leiteiro, as caixas de papelão são recicladas ou são
enviadas novas caixas, as quais estão sempre disponíveis em estoque para reenvio
aos clientes.
Figura 14. Expedição de materiais.
56
7.5. Serviço de Registro Genealógico (SRG)
A APCBRH é homologada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento para executar o registro de animais da raça Holandesa e seus
mestiços. O SRG exerce o controle de cobrição, gestação, nome e afixo, grau de
sangue, identificação e transferência de proprietário, tipagem sanguínea,
cariotipagem, inspeção zootécnica, nacionalização de animais, arquivo zootécnico
do criador, entre outros.
O registro de animais da raça Holandesa visa o conhecimento das suas
linhagens genealógicas e dentre os objetivos do SRG estão:
Verificação e informações zootécnicas da raça Holandesa e seus mestiços,
informadas por criadores, associações e outros;
Assegurar a perfeita identidade dos bovinos da raça Holandesa para assim
preservar a pureza da raça;
Promover a supervisão e fiscalização das propriedades onde haja produção de
bovinos da raça Holandesa;
Manter o intercâmbio com entidades de vários lugares do mundo, buscando assim
o aprimoramento da raça;
Incentivar a melhoria genética da raça;
Segundo informações do site da APCBRH, os benefícios do registro oficial
abrangem pontos como:
• Identifica e garante a procedência e a qualidade genética do rebanho;
• 95% dos animais registrados são de inseminação artificial, com touros nacionais e
importados, provados para produzir mais leite, gordura, proteína, pernas e pés e
úberes excelentes;
• Auxilia no financiamento junto às instituições bancárias (comprova aptidão leiteira);
• Animal registrado é animal rastreado;
• O animal é o maior patrimônio de sua propriedade;
• Relatórios de produção, reprodução e conformação atualizados.
57
7.5.1. Tipos de registros
Registro de Mestiço: através de avaliação técnica na propriedade, define-se o grau
de sangue Holandês do animal que pode ser: 1/2 (50% de sangue Holandês), 3/4
(75% de sangue Holandês), 7/8 (87,5% de sangue Holandês), 15/16 (93,7% de
sangue Holandês).
Registro de Puro por Cruza de Origem Desconhecida (PCOD): Registro através
de avaliação ou inspeção zootécnica para enquadrar no padrão racial de Holandês
com grau de sangue 31/32 (96,8% de sangue Holandês).
Registro de Puro por Cruza de Origem Conhecida (PCOC): Subsequente ao grau
de sangue 31/32 sem inspeção. Dá origem aos graus de sangue GC/1 (63/64,
98,4% de sangue Holandês), GC/2... GC/n.
Registro de Puro de Origem (PO): 100% sangue Holandês.
7.6. Laboratório de diagnóstico
O laboratório de diagnóstico trabalha com três linhas de análise, sendo
elas sanidade, onde fazem testes para BVD antígeno, BVD anticorpo e IBR; prenhez
e resíduo de antibióticos.
Para realizar os testes, as amostras utilizadas podem ser leite de tanque,
leite individual por animal, soro/plasma ou sangue para análises de BVDac (titulação
de anticorpos) e IBR (titulação de anticorpos); soro/plasma, sangue ou,
preferencialmente, fragmento de cartilagem de orelha para BVAag (titulação de
antígenos) e para detecção de prenhez, leite individual por animal.
O diagnóstico sanitário do rebanho é realizado com testes baseados na
plataforma ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), o qual baseia-se na
detecção de anticorpos ou de antígenos específicos através da reação anticorpo-
antígeno. Os testes identificam as principais doenças que causam impacto
58
econômico na atividade leiteira, entre elas a diarreia viral bovina (BVD) e a
rinotraqueite infecciosa bovina (IBR), podendo-se utilizar as mesmas amostras de
leite para ambas as análises.
BVD é uma doença causada por vírus e pode ocasionar sintomas
reprodutivos como abortos, natimortos, má formação fetal e absorção embrionária,
podendo também levar os animais a um quadro de imunossupressão, abrindo portas
para outras doenças e ainda, diminuir a produção de leite e aumentar o número de
células somáticas. A IBR também é causada por vírus, afetando os sistemas
respiratório e reprodutivo. Para o controle destas doenças é importante que se
realize um monitoramento sorológico dos animais.
Já o diagnóstico de prenhez é um teste realizado através de amostra de
leite. O teste detecta a presença de glicoproteínas associadas à prenhez (GAP) no
leite. Quando a vaca emprenha, passa a produzir estas proteínas em níveis mais
elevados, podendo ser identificadas no leite a partir do 28° dia de gestação. Uma
das vantagens de utilizar esse teste está no fato de proporcionar menor estresse aos
animais por não necessitar de manejo para diagnóstico.
Figura 15. Soro sanguíneo, fragmento de cartilagem de orelha e leite com ou sem conservante.
59
7.7. Classificação para Tipo
Durante o estágio foram realizadas visitas técnicas em propriedades
localizadas em Witmarsum-Palmeira, para a realização da classificação para tipo de
alguns animais.
Esta classificação consiste na avaliação comparativa com o modelo ideal
conhecida como "True Type", observando e mensurando as características
morfológicas externas do animal, analisando assim, os pontos fortes e fracos de
cada um. Tem por finalidade a seleção de animais em relação a características de
potencial produtivo e reprodutivo, longevidade, resistência a problemas no manejo e
meio ambiente. Auxilia no acasalamento corretivo, no descarte e venda de animais.
Os animais são avaliados dentro de um sistema de mensuração sob uma
escala de 1 a 9 pontos, baseado no Sistema Canadense de Classificação para Tipo.
São avaliadas 24 características, sendo estas separadas em quatro grupos, onde
sistema mamário corresponde a 42%, pernas e pés a 26%, força leiteira a 22% e
garupa a 10%.
Figura 16. Modelo “True type” (Tipo ideal) da Raça Holandesa.
60
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estágio na APCBRH foi de grande importância, agregando muito para a
formação acadêmica e profissional. Os objetivos do estágio foram alcançados, além
de permitir a participação em uma vasta área de atividades tais como: conhecer o
funcionamento e compreender as finalidades de cada um dos setores de toda a
APCBRH, compreender detalhadamente os relatórios oferecidos aos produtores e
associados, conhecer a realidade da pecuária leiteira no Paraná, entrar em contato
com a rotina de uma propriedade leiteira e conhecer as tendências de seleção
genética de vacas leiteiras no Paraná.
61
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