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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

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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

33

agentes químicos ou enzimáticos (RENNER & EL-SALAM, 1991; MODLER, 2000;

ZINSLY et al., 2001).

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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68

ANEXOS

Anexo 1 – Termo de compromisso

69

Anexo 2. Plano de estágio

70

Anexo 3. Ficha de frequência de estágio

71

72

73

Anexo 4. Ficha de avalição do estagiário