1 TEOR DE SÓLIDOS DO LEITE E RENDIMENTO

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TEOR DE SÓLIDOS DO LEITE E RENDIMENTO INDUSTRIAL
Walkiria H. Viotto1
Clarissa R. Cunha1
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Departamento de Tecnologia de Alimentos, Faculdade de Engenharia de Alimentos,
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP. Cx. Postal 6121, CEP: 13083-970 Campinas-SP, Brasil.1
RESUMO
O rendimento industrial é um indicador importante dos lucros do processador e
determina a viabilidade econômica de uma indústria. Portanto, considerações importantes têm
sido feitas em relação à composição e qualidade do leite que determinam o rendimento e
aceitação dos produtos lácteos. Embora o teor de sólidos do leite influencie o rendimento da
maioria dos produtos lácteos, como creme de leite, manteiga, leites concentrados, leite em pó
e leites fermentados, é no processamento de queijos que o efeito da composição e da
proporção entre os constituintes é mais significativo. Este trabalho discutirá os principais
fatores que afetam o teor de sólidos do leite e os efeitos dessa variabilidade no rendimento
industrial de produtos lácteos, com ênfase no rendimento de queijos.
(Palavras Chave: sólidos leite, rendimento, produtos lácteos)
ABSTRACT
Yield is an important indicator of profits for the processor and determines the
economical viability of the industry. Therefore, important considerations have been given to
composition and quality of milk which determine yield and acceptability of dairy products.
Milk solids influence the yield of the majority of dairy products, such as cream, butter,
condensed, dry and fermented milk products, but cheese yield is the most affected by the
variation in milk solids, especially casein and fat content and their ratio. This work will
discuss the main factors affecting milk solids content and the effect of milk composition
variability on the yield of dairy products, with more emphasis on cheese yield.
(Key words: milk solids, yield, dairy products)
COMPOSIÇÃO DO LEITE E RENDIMENTO DE PRODUTOS LÁCTEOS
Embora o gado de leite tenha sido domesticado há milhares de anos, ao longo dos
quais ocorreu a seleção e o aprimoramento das raças, ainda há uma grande variação na
composição do leite de um animal para outro (Boland, 2003).
A composição e as propriedades do leite variam em função de fatores genéticos,
fisiológicos e ambientais, como raça, individualidade do animal, estágio de lactação, idade,
alimentação, intervalo entre ordenhas, clima, estação do ano e problemas de saúde, em
especial a mastite (Fox, 2003; Walstra et al., 1999; Lawrence, 1991b). Esses fatores
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[email protected]; [email protected].
Como citar este capítulo:
VIOTTO, W.H., CUNHA, C.R. Teor de sólidos do leite e rendimento industrial. In: MESQUITA, A.J., DURR, J.W.,
COELHO, K.O. Perspectivas e avanços da qualidade do leite no Brasil. Goiânia: Talento, 2006, v.1, p. 241-258.
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influenciam não apenas o teor de sólidos totais do leite como também a proporção entre seus
constituintes e as características químicas dos mesmos (Fox & McSweeney, 1998). De modo
geral, entre todos os componentes, o que mais varia é o teor de gordura, seguido pelo teor de
proteína (Walstra et al., 1999).
Boa parte dessa variabilidade é amenizada ao longo da cadeia produtiva pela
combinação de leites de vários animais e de vários produtores, como mostra a Figura 1.
Mesmo assim, a variação costuma ser significativa em determinadas situações. Para os
fabricantes de produtos lácteos, as variações de maior importância são aquelas relacionadas às
diferenças de raça e manejo do gado e às estações do ano (Walstra et al., 1999). Uma pesquisa
conduzida pela International Dairy Federation nos anos 90, contemplando 25 países
produtores de leite, mostrou que o valor médio anual de proteína no leite variou de 3,00% a
3,55% entre países diferentes, enquanto a média mensal oscilou entre 2,75% e 4,09%. O teor
de proteína como porcentagem dos sólidos não gordurosos variou de 32,7% a 46%, e a
relação caseína: proteína do soro oscilou entre 3,24 e 5,87 (Higgins et al., 1995).
Fig. 1. Variação nas características do leite. Embora o exemplo seja relativo à dureza da
manteiga, medida pela proporção de gordura sólida, o princípio pode ser generalizado.
FONTE: Boland, 2003.
No Brasil, o impacto das estações do ano não é tão importante como em países de
clima temperado, uma vez que aqui apenas as estações seca e chuvosa são bem definidas.
Assim, os teores de gordura e proteína do leite tendem a aumentar ligeiramente na época da
seca, já que o volume de leite produzido diminui nesse período.
No mundo todo, um dos fatores que mais provocam variações na composição do leite,
com perda da qualidade e grandes prejuízos econômicos, é a mastite. A mastite é uma
infecção na glândula mamária que provoca mudanças na composição do leite (Figura 2), entre
elas diminuição do teor de caseína e de sólidos totais, aumento do pH e do teor de proteína do
soro, aumento da contagem de células somáticas e aumento de enzimas proteolíticas
(Barbano, 1993; Munro et al., 1984).
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Figura 2. Concentração de componentes do leite e do rendimento leiteiro em função da
contagem de células somáticas (Walstra et al., 1999).
Uma outra questão importante relacionada à composição do leite é o armazenamento
após a ordenha. Dependendo da população inicial de microrganismos, da temperatura e do
período de estocagem, o crescimento microbiano pode resultar em liberação de enzimas
proteolíticas e redução significativa dos teores de proteína e lactose do leite, comprometendo
o uso do mesmo no processamento de derivados lácteos. Assim, é fundamental que, após a
ordenha, o leite seja mantido a temperaturas adequadas (≤ 4°C) e utilizado o mais brevemente
possível.
As características do leite têm influência significativa no rendimento de produtos
lácteos, de modo que a composição do mesmo é de grande importância para a indústria de
laticínios.
O teor de sólidos totais é importante não apenas para o leite comercializado na forma
líquida, por afetar o valor nutricional por unidade de volume, mas também para o leite
destinado a outras formas de processamento. Em produtos desidratados, como leite em pó,
leite evaporado e leite condensado, a água precisa ser removida, e isso demanda um gasto
energético que é tanto maior quanto menor o teor de sólidos. O rendimento de leite em pó
desnatado, por exemplo, depende essencialmente do teor de sólidos não gordurosos. Além
disso, grandes volumes de água pressupõem custos maiores com transporte, estocagem e com
o tamanho da planta necessária para o processamento (Boland, 2003). Dessa forma, pode-se
dizer que, para a maior parte das aplicações, o ideal é que o leite tenha o maior teor possível
de sólidos totais (Boland, 2003).
Entre os elementos que compõe os sólidos do leite, a proteína, e mais especificamente
a porcentagem de caseína em relação ao teor de proteína total, é o mais importante do ponto
de vista econômico, afetando o rendimento principalmente em aplicações que visem a
concentrar esse componente, como na fabricação de queijos. Vale ressaltar que não apenas a
porcentagem de proteína é importante, mas também a qualidade do leite; em leites mastíticos,
por exemplo, o teor de proteína do soro aumenta, o que diminui a estabilidade térmica do
leite, causando problemas de incrustação em trocadores de calor, e prejuízos financeiros no
processamento de leites concentrados e de leite fluido pasteurizado e UHT.
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O teor de gordura do leite é o componente que mais varia em função de fatores
genéticos, fisiológicos e ambientais (Walstra et al., 1999). Existe uma tendência a privilegiar
sempre o leite com maior teor de gordura, já que este é facilmente separada por centrifugação
e a gordura extra pode ser utilizada no processamento de produtos de alto valor agregado,
como creme de leite e sorvetes. Por isso, é comum que o sistema de pagamento adotado
bonifique o produtor quanto o leite apresenta elevado teor de gordura. Atualmente, existe uma
demanda por produtos com baixos teores de matéria gorda, e a gordura do leite é
freqüentemente o componente que precisa ser removido em produtos como iogurte e bebidas
lácteas. Em outros processos, como na fabricação de queijos e manteiga, a presença da
gordura é essencial, tendo influência marcante no rendimento e na textura (Boland, 2003).
A lactose é o sólido presente em maior quantidade no leite (Fox, 2003), mas é também
o mais facilmente degradável. Esse componente tem importância para os produtos em que o
rendimento depende do teor de sólidos totais, como leite em pó e leites concentrados. Nos
demais produtos, como queijos, a lactose é facilmente perdida no soro, de modo que o efeito
no rendimento é pouco significativo. Na realidade, a lactose tem mais influência na qualidade
dos produtos lácteos, pois é facilmente degradada por bactérias lácticas. Quando isso ocorre
antes do processamento e/ou em produtos não fermentados, o efeito é indesejável, pois ocorre
uma redução no pH do leite que diminui a estabilidade térmica e pode provocar perdas e
incrustações em trocadores de calor (caso de leite pasteurizado, UHT, leites concentrados e
leite em pó).
Composição do leite e rendimento de queijos
Como citado anteriormente, embora o teor de sólidos do leite influencie o rendimento
da maioria dos produtos lácteos, é no processamento de queijos que o efeito da composição e
da proporção entre os constituintes é mais significativo.
O queijo é um produto em que a proteína e a gordura do leite são concentrados, de
modo que seu rendimento está obviamente relacionado aos teores de caseína e gordura da
matéria-prima (van Boekel, 1993). A Tabela 1 mostra, para alguns tipos de queijo, a
proporção de caseína e gordura em relação ao teor de sólidos totais, deixando clara a
importância desses dois componentes para o rendimento do produto.
A proteína presente no queijo é responsável por reter a quase totalidade da umidade do
queijo. Em termos de rendimento, isso significa que qualquer perda de proteína corresponde a
uma perda não apenas de massa protéica, mas também da água que seria retida por essa
massa. Em processos tradicionais de fabricação, a proteína perdida no soro do queijo consiste
basicamente de proteínas do soro, que não são atacadas pelo coagulante, e do
glicomacropeptídeo gerado após a quebra da κ-caseína pela renina. Cerca de 3-4% da caseína
é perdida pela ação da renina, e perdas adicionais podem ocorrer devido a fatores mecânicos
que resultem na liberação de “finos”, ou a fatores físico-químicos, como coagulação
incompleta da massa ou ação de proteases bacterianas sobre a caseína (Callanan, 1991).
No caso da gordura, a recuperação desse componente no queijo depende de fatores
sazonais, relacionados à composição do leite (Banks & Tamime, 1987), e da manipulação
mecânica durante o processamento. No caso de plantas modernas com controle adequado, a
porcentagem de recuperação gira em torno de 88-92% (Callanan. 1991).
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Tabela 1. Teores de caseína e gordura de queijos Cheddar, Cottage e Mussarela e proporção
desses componentes em relação ao total de sólidos.
Tipo de
queijo
Cheddar
Cottage
Mussarela
% gordura
% caseína
% sólidos
32,5
0,4
18,0
24,5
17,4
27,5
63
20
50
% caseína + gordura em
relação à % sólidos
90,5
89,0
91,0
A padronização dos teores de caseína e gordura é recomendável no processamento de
queijos, e tem por objetivo principal minimizar as variações sazonais que ocorrem na
composição do leite, assegurando assim uma maior uniformidade nas condições de
processamento e na qualidade do produto final (Callanan, 1991). Adicionalmente, o uso de
leite padronizado evita que os queijos resultantes tenham excesso de gordura e minimiza as
perdas de caseína e gordura no soro, aumentando assim o rendimento (Lawrence, 1991a).
Na prática, é a relação caseína:gordura que define o rendimento, e existe um valor
ótimo dessa relação para cada tipo de queijo. Um valor menor que o ótimo significa que não
há caseína suficiente para a quantidade de gordura disponível, ocasionando maior perda de
gordura no soro durante a fabricação. Para queijo Cheddar, por exemplo, a relação
caseína:gordura que resulta em maior eficiência de rendimento é igual a 0,70 (Lawrence,
1991a).
Entre os fatores que influenciam a composição do leite e o rendimento industrial de
queijos, existem aqueles sobre os quais o fabricante não tem controle, e aqueles sobre os quais
o fabricante exerce algum tipo de controle.
O primeiro grupo engloba os fatores discutidos no item anterior: raça, individualidade
do animal, estágio de lactação, idade, alimentação, intervalo entre ordenhas, clima, estação do
ano e problemas de saúde. Nesse caso, as únicas ações que o fabricante pode adotar para
evitar problemas de rendimento são buscar produtores qualificados, realizar testes de
qualidade do leite, padronizar a relação caseína:gordura e instituir sistemas de pagamento que
incluam bonificações ao produtor em função da característica desejada (maior teor de caseína,
por exemplo).
O segundo grupo inclui uma série de condições de processamento que, após a ordenha,
afetam o rendimento de queijos: estocagem do leite, tratamento térmico do leite,
homogeneização, adição de cloreto de cálcio, concentração do leite, entre outros. Alguns
desses fatores têm efeito individual relativamente pequeno no rendimento, mas, quando
extrapolados para grandes escalas de produção, o impacto na lucratividade pode ser bastante
significativo (Lawrence, 1991a).
A seguir, serão abordadas as principais condições de processamento que afetam a
composição de sólidos do leite e, por conseqüência, o rendimento industrial. Além disso, será
discutida a questão da mastite, que, embora não seja de responsabilidade direta do fabricante
de queijos, causa sérios problemas de queda de rendimento e, por isso, merece atenção
especial.
Influência da mastite no rendimento de queijos
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Mastite é um termo genérico que designa qualquer infecção microbiana na glândula
mamária. Quando uma infecção ocorre, o local atingido atrai leucócitos, as células brancas do
sangue, com o objetivo de combater o agente invasor. Parte desses leucócitos é transferida
para o leite, e por isso a contagem de células somáticas do leite aumenta durante a mastite
(Barbano, 1993). Além disso, a mastite provoca uma redução na síntese de componentes do
leite e uma mudança na permeabilidade da membrana celular, o que permite um aumento da
passagem de material do sangue para o leite. Como resultado, a composição do leite muda,
causando efeitos adversos na fabricação de queijos.
Entre as modificações que ocorrem no leite, uma das mais significativas para a
fabricação de queijos é a redução do teor de caseína e de sólidos totais (Grandison, 1986).
Paralelamente a isso, aumenta a quantidade e a atividade de enzimas proteolíticas,
provenientes tanto das células somáticas como do plasma sanguíneo (plasmina) (Auldist &
Hubble, 1998; Barbano, 1993; Barbano et al., 1991). Os leucócitos possuem, ainda,
ativadores de plasminogênio, que contribuem para aumentar ainda mais a quantidade de
plasmina no leite (Munro et al., 1984). Essas enzimas promovem a quebra da caseína,
ocasionando perdas de caseína solúvel no soro e, consequentemente, queda no rendimento
(Barbano, 1993; Munro et al., 1984).
Vale ressaltar que a ação da plasmina começa ainda dentro da glândula mamária.
Além disso, a plasmina permanece ativa mesmo após tratamentos térmicos brandos como a
pasteurização (Chen et al., 2003), o que resulta em problemas durante a cura de queijos.
Graças às alterações que ocorrem na composição, a presença de altos teores de células
somáticas no leite tem sido associada a maiores tempos de coagulação e menor firmeza do
coágulo (Srinivasan & Lucey, 2002), o que contribui para aumentar a quantidade de gordura
perdida no soro e diminui ainda mais o rendimento (Barbano et al., 1991; Politis & Ng-KwaiHang, 1988; Grandison, 1986). Além disso, os leucócitos contêm potentes compostos
antimicrobianos, que podem inibir o crescimento da cultura láctica usada na fabricação dos
queijos (Barbano, 1993).
A mastite provoca, ainda, um aumento na quantidade de ácidos graxos livres no leite,
o que evidencia a ocorrência de danos aos glóbulos de gordura e/ou à membrana que os
envolve. Não há consenso sobre o mecanismo envolvido nesse processo: enquanto alguns
pesquisadores propõem que ocorre aumento da atividade lipolítica em decorrência do
aumento do número de células somáticas, outros sugerem que há um aumento da
suscetibilidade da gordura à ação de lipases (Barbano, 1993). Seja qual for o caso, o fato é
que os danos causados aos glóbulos de gordura em função da mastite tendem a aumentar as
perdas de gordura durante a fabricação.
Estocagem do leite
A estocagem do leite a baixas temperaturas causa a solubilização da caseína, o que
tende a aumentar a possibilidade de proteólise causada por enzimas provenientes de bactérias
psicrotróficas, de células somáticas ou do plasma sangüíneo (plasmina) (Lawrence, 1991a).
Grandison (1986) mostrou que o uso de leites estocados a temperaturas menores que 7oC por
48 horas resulta em coágulos mais frágeis, menor rendimento e maiores perdas de finos e
gordura durante a fabricação. No entanto, como geralmente o leite é submetido a um
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tratamento térmico antes do processamento, ocorre a re-incorporação da caseína solúvel, e o
rendimento do queijo resultante não é afetado (Lawrence, 1991a).
A estocagem do leite pode indiretamente influenciar o rendimento de queijos
dependendo da população inicial de microrganismos psicrotróficos, da temperatura e do
período de estocagem (Lawrence, 1991a). De modo geral, quanto maior o tempo e a
temperatura de estocagem refrigerada do leite, maiores as perdas de sólidos no soro e menor o
rendimento do queijo. Essas tendências têm sido associadas com o aumento de bactérias
proteolíticas (psicrotróficos) durante o armazenamento (Weatherup & Mullan, 1993; Hicks et
al., 1986). Há estudos mostrando que a ação de proteinases microbianas oriundas de
psicrotróficos é muito mais importante a temperaturas de refrigeração que a ação da plasmina
(Guinot-Thomas et al., 1995).
As modificações na composição do leite (diminuição do pH e do teor de caseína)
causadas pela ação das proteinases de psicrotróficos começam quando a contagem microbiana
atinge entre 106 e 107 ufc/ml, o que, para um leite com contagem microbiana inicial igual a
2x104 ufc/ml, ocorre após 4 dias de armazenamento a 4oC (Guinot-Thomas et al., 1995).
Isso reforça a constatação de que, para evitar perdas de rendimento é fundamental
armazenar o leite a temperaturas adequadas (≤ 4oC) e utilizá-lo o mais rápido possível, de
modo a evitar o crescimento de bactérias psicrotróficas que poderiam causar a proteólise da
caseína.
Tratamento térmico do leite
A termização (tratamento térmico do leite a 64-68oC por 10s) exerce influência
indireta sobre o rendimento de queijos, prevenindo a perda de sólidos do leite durante a
estocagem. Esse processo reduz o número de bactérias proteolíticas, o que possibilita um
aumento do tempo de estocagem refrigerada sem que ocorra diminuição do teor de caseína
intacta (Lawrence, 1991a).
O efeito mais importante do tratamento térmico do leite sobre o rendimento de queijos,
contudo, diz respeito à desnaturação de proteínas do soro. Durante o aquecimento, as
proteínas do soro são desnaturadas e formam complexos com a caseína, sendo assim
incorporadas à massa de queijo. Como conseqüência, ocorre um aumento de rendimento. Esse
efeito, no entanto, é praticamente inexistente durante a termização, sendo mais significativo à
medida que a extensão do tratamento térmico aumenta (Lawrence, 1991a).
Para queijo tipo Cheddar fabricado a partir de leite pasteurizado (72oC/15s), o
aumento de rendimento ajustado, em relação ao leite cru, é de 0,1 a 0,4% (Lau et al., 1990).
Em geral, tratamentos térmicos mais intensos tendem a produzir ganhos ainda maiores de
rendimento devido à incorporação de proteínas do soro (Marshall, 1986).
Vale ressaltar, entretanto, que, se o tratamento térmico for muito intenso, a
complexação entre a caseína e as proteínas do soro desnaturadas é tão intensa que prejudica a
ação do coagulante, diminuindo a velocidade de coagulação e resultando em um coágulo
fraco e em um menor rendimento. Além disso, o tratamento térmico provoca a mudança do
cálcio solúvel em cálcio coloidal, essencial para que ocorra a coagulação enzimática do leite.
Homogeneização do leite
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A homogeneização do leite tende a aumentar a retenção de gordura e umidade no
queijo, provavelmente porque altera a estrutura do coágulo, promovendo uma interação mais
efetiva entre os pequenos glóbulos de gordura e a matriz protéica. Entretanto, a
homogeneização do leite não é um procedimento adequado para queijos de baixa umidade
(Lawrence, 1991a), já que, nesse caso, os problemas de qualidade gerados pela redução da
sinérese superam os eventuais benefícios sobre o rendimento.
A homogeneização do leite é particularmente interessante para queijos de baixo teor
de gordura. Esse tipo de queijo se caracteriza por apresentar rendimento menor e textura mais
dura, quando comparado ao queijo tradicional (Drake & Swanson, 1995). Assim, a
homogeneização do leite tem sido recomendada como forma de aumentar o rendimento e de
melhorar a textura de queijos de baixo teor de gordura, já que esse procedimento aumenta a
retenção de água pela matriz protéica (Mistry, 2001).
Adição de cloreto de cálcio
Embora haja um consenso de que a adição de cloreto de cálcio ao leite aumente o
rendimento de queijos, provavelmente devido à incorporação de fosfato de cálcio coloidal ao
coágulo, esse aumento é, em geral, muito pouco expressivo (Lawrence, 1991a). A adição de
0,01% de cloreto de cálcio ao leite antes da fabricação de queijo tipo Emmental resultou em
um aumento de rendimento de apenas 38g/100 kg de leite, que pode ser atribuído a um ligeiro
aumento na retenção de gordura e sólidos não gordurosos, graças à formação de um coágulo
mais firme. (Wolfschoon-Pombo, 1997).
Tecnologia de membranas e incorporação de proteínas do soro
O objetivo de concentrar o leite antes da fabricação de queijos é essencialmente
padronizar o teor de proteína, o que, como discutido anteriormente, minimiza os efeitos das
variações sazonais da composição do leite no rendimento industrial de queijos. A
padronização do teor de proteína (e não apenas do teor de gordura, como é usual) resulta
ainda num maior controle do processo de fabricação e da qualidade do produto final, além de
otimizar o uso dos equipamentos (já que o volume de leite diminui), permitindo aumentar a
eficiência da planta (Puhan, 1991).
Atualmente, a tecnologia de membranas é considerada a melhor alternativa para
concentrar o leite visando à padronização do teor de proteína. O uso de retentados de
ultrafiltração de baixo fator de concentração (que equivalem a um teor de proteína em torno
de 4%) não promove uma retenção expressiva de proteínas do soro e, portanto, os ganhos de
rendimento tendem a ser pequenos (Guinee & Mulholland, 1996; Lawrence, 1991a).
Entretanto, o maior teor de caseína do leite ultrafiltrado aumenta a capacidade tamponante do
mesmo e permite um maior controle sobre a taxa de acidificação e o pH final do queijo, o que
resulta em uma qualidade final mais uniforme.
A ultrafiltração também tem sido estudada com o objetivo de incorporar proteínas do
soro no queijo. As proteínas do soro, normalmente perdidas durante o processamento de
queijos, podem ser incorporadas pelo método conhecido como MMV, que consiste em
ultrafiltrar o leite até o teor de sólidos totais do queijo, e em seguida coagular o retentado na
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própria embalagem (Grandison & Glover, 1994). A grande vantagem dessa técnica é que,
como o permeado não contém proteínas (ou contém em níveis muito baixos) e não ocorre
dessoragem após a coagulação, as proteínas do soro são incorporadas ao queijo, aumentando o
rendimento de fabricação entre 8 e 16%. Adicionalmente, o método permite o uso de um
processo de fabricação contínuo e totalmente automatizado, além de contribuir para a redução
dos custos de produção, em virtude da necessidade de menor espaço físico para a instalação
(Kosikowski, 1986; Maubois & Mocquot, 1975; Van Dender, 1995). Convém destacar que
essa tecnologia não é adequada para a fabricação de queijos com elevado teor de sólidos, uma
vez que o aumento da viscosidade do retentado limita o grau de concentração (Hinrichs,
2001). No Brasil, desde a década de 80 vem sendo comercializado queijo Minas Frescal
fabricado pelo método MMV, e, apesar de ter boa aceitação no mercado, o produto apresenta
características de sabor e consistência diferentes do produto tradicional (Mortensen, 1992).
Além da ultrafiltração, existem outras alternativas tecnológicas para a inclusão de
proteínas do soro no queijo com o objetivo de aumentar o rendimento. Uma dessas
alternativas é o uso de tratamento térmico intenso, que induz a formação de complexos entre
as proteínas do soro e as caseínas (Hinrichs, 2001). Com isso, as proteínas do soro são
incorporadas à rede protéica durante a coagulação. Como já discutido anteriormente, é
importante que o tratamento térmico não seja excessivo a ponto de prejudicar a ação do
coagulante, o que resultaria em um efeito oposto ao desejado.
Recentemente, vários estudos têm sido realizados a respeito do uso microfiltração do
leite como forma de reduzir as contagens de células somáticas (Bauer et al., 2006), esporos
(Guerra et al., 1997; Samuelsson et al., 1997; Schreiber & Hinrichs, 2000) e bactérias
psicrotróficas (Elwell & Barbano, 2006), com resultados promissores para a fabricação de
queijos e para a produção de leite UHT. A microfiltração reduz a contagem de
microrganismos e células somáticas, o que melhora a qualidade do leite e minimiza a hidrólise
do mesmo por enzimas proteolíticas, evitando assim perdas de rendimento e incrustações em
trocadores de calor, e resultando em produtos de melhor qualidade. No caso do processamento
de queijos, o uso dessa tecnologia apresenta a vantagem de ser realizado a baixas
temperaturas, o que permite remover esporos sem afetar as propriedades de coagulação do
leite (Samuelsson et al., 1997; Schreiber & Hinrichs, 2000).
A ultrafiltração, por outro lado, tem sido estudada não apenas como forma de
padronizar o teor de caseína do leite e incorporar proteínas do soro em queijos tradicionais,
mas também com o objetivo de aumentar o rendimento e melhorar a textura de queijos de
baixo teor de gordura (Barros et al., 2006; Cunha et al., 2004; Cunha et al., 2002; Rodríguez
et al., 1999). Por conterem menos gordura, esses queijos apresentam rendimento menor e
maior firmeza quando comparados aos queijos tradicionais. Em tese, a ultrafiltração promove
a incorporação de proteínas do soro ao queijo, o que aumenta a capacidade de retenção de
água e a umidade do mesmo (Mistry, 2001), resultando em maior rendimento e em melhorias
na textura (Hinrichs, 2001).
Considerações finais
O leite é uma matéria-prima que apresenta grande variabilidade de composição, e essa
variabilidade influencia significativamente o rendimento de produtos lácteos. É no
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processamento de queijos, contudo, que o efeito da composição e da proporção entre os
constituintes do leite é mais significativo.
Um dos aspectos mais importantes a se considerar, em se tratando de rendimento
industrial e qualidade dos produtos lácteos, é a qualidade do leite usado como matéria-prima.
Cuidados especiais com o controle da mastite e refrigeração do leite a tempos e temperaturas
adequados são essenciais para garantir baixa contagem total e de psicrotróficos e baixa
atividade enzimática, evitando perdas dos principais componentes do leite. Isso significa que
a escolha do fornecedor de leite deve merecer atenção especial, assim como o controle de
qualidade no recebimento da matéria-prima.
Além das medidas relacionadas à qualidade do leite, muitas outras ações podem ser
tomadas, já na planta de processamento, com o objetivo de reduzir o impacto da variabilidade
do teor de sólidos do leite e aumentar o rendimento industrial. O uso de tecnologia de
membranas, principalmente ultrafiltração e microfiltração, tem sido apontado como
alternativa para padronizar a composição do leite e remover componentes indesejáveis,
resultando em melhoria do rendimento e da qualidade do produto final.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AULDIST, M.J., HUBBLE, I.B. Effects of mastitis on raw milk and dairy products.
Australian Journal of Dairy Technology, v.53, n.1, p.28-36, 1998.
BANKS, J.M., TAMIME, A.Y. Seasonal trends in the efficiency of recovery of milk fat and
casein in cheese manufacture. Journal of the Society of Dairy Technology, v.40, p.64-66,
1987.
BARBANO, D.M. Overview - Influence of mastitis on cheese yield. In: Proceedings of the
IDF Seminar on cheese yield and factors affecting its control, International Dairy Federation:
Brussels, 1993, Cap.3.1.
BARBANO, D.M., RASMUSSEN, R.R., LYNCH, J.M. Influence of milk somatic cell count
and milk age on cheese yield. Journal of Dairy Science, v.74, p.369-388, 1991.
BARROS, C.M.V., RIBEIRO, A.C.O., VIOTTO, W.H. Impact of low concentration factor
ultrafiltration on the composition and yield of reduced fat Prato cheese. Desalination, v.200,
p.555-556, 2006.
BAUER, A., KERSCHBAUMER, L., HAINZ, A., FOISSY, H. Pilot testing for detecting
somatic cell count reduction in raw milk (mastitis milk) induced by microfiltration.
Milchwissenschaft, v.61, n.1, p. 18-21, 2006.
BOLAND, M. Influences on raw milk quality. In: SMITH, G. (Ed.) Dairy Processing:
Improving Quality, CRC Press: Boca Raton, Boston, New York, Washington, 2003, Cap.3.
CALLANAN, T. Recovery of milk constituents in cheesemaking (relation to process control).
In: MANN, A.R. (Ed.) International Dairy Federation Special Issue no. 9301: Factors
affecting the yield of cheese, International Dairy Federation: Brussels, 1991, Cap.4.
CHEN, L., DANIEL, R.M., COOLBEAR, T. Review: Detection and impact of protease and
lipase activities in milk and milk powders. International Dairy Journal, v.13, p.255-275, 2003.
CUNHA, C.R.; SPADOTI, L.M.; ZACARCHENCO, P.B.; VIOTTO, W.H. Efeito do fator de
concentração do retentado no rendimento de queijo Minas Frescal de baixo teor de gordura
11
fabricado por ultrafiltração. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v.22, n.1, p.7681, jan.-abr., 2002a.
CUNHA, C.R.; VIOTTO, W.H., VIOTTO, L.A. Use of low concentration factor
ultrafiltration retentates in reduced-fat Minas Frescal cheese manufacture: effect onyield and
sensory properties. International Journal of Dairy Technology, v.57, n.4, p.231-236, 2004.
DRAKE, M.A.; SWANSON,B.G. Reduced and low-fat cheese technology: a review. Trends
in Food Science and Technology, v.6, p.366-369, 1995.
ELWELL, M.W., BARBANO, D.M. Use of microfiltration to improve fluid milk quality.
Journal of Dairy Science, v.89, p.E20-E30, suppl. 1, 2006.
FOX, P.F. The major constituents of milk. In: SMITH, G. (Ed.) Dairy Processing: Improving
Quality, CRC Press: Boca Raton, Boston, New York, Washington, 2003, Cap.2.
FOX, P.F., McSWEENEY, P.L.H. Dairy Chemistry and Biochemistry, Blackie Academic &
Professional: London, 1998.
GRANDISON, A. Causes of variation in milk composition and their effects on coagulation
and cheesemaking. Dairy Industries International, v.51, n.3, p.20-23, 1986.
GRANDISON, A.S.; GLOVER, F.A. Membrane processing of milk. In: ROBINSON, R. K.
(Ed.) Modern dairy technology: advances in milk processing. 2a. Edição. London: Chapman
& Hall, 1994, v.1, cap.6, p.273-312.
GUERRA, A., JONSSON, G., RASMUSSEN, A., NIELSEN, E.W., EDELSTEN, D. Low
cross-flow velocity microfiltration of skim milk for removal of bacterial spores. International
Dairy Journal, v.7, n.12, p.849-861, 1997.
GUINEE, T.P.; MULHOLLAND, E.O. The effect of milk protein standardization on cheese
composition and recoveries of milk-fat and protein during cheddar cheesemaking. In:
BULLETIN of the International Dairy Federation no. 311. Brussels: International Dairy
Federation, 1996. p.35-38.
GUINOT-THOMAS, P., AL AMMOURY, M., LE ROUX, Y., LAURENT, F. Study of
proteolysis during storage of raw milk at 4°C: Effect of plasmin and microbial proteinases.
International Dairy Journal, v.5, n.7, p.685-697, 1995.
HICKS, C.L., ONUORAH, C., O’LEARY, J., LANGLOIS, B.E. Effect of milk quality and
low temperature storage on cheese yield – a summation. Journal of Dairy Science, v.69,
p.649-657, 1986.
HIGGINS, J.J., LYNN, R.D., SMITH, J.F. and MARSHALL, K.R. Protein standardization of
milk and milk products. International Dairy Federation Bulletin, v.304, p.26–49, 1995.
HINRICHS, J. Incorporation of whey proteins in cheese. International Dairy Journal, v.11,
p.495-503, 2001.
KOSIKOWSKI, F.
New cheese making procedures utilizing ultrafiltration. Food
Technology, v.40, n.6, p.71-77, 1886.
LAU, K.Y., BARBANO, D.M., RASMUSSE, R.R. Influence of pasteurization on fat and
nitrogen recoveries and Cheddar cheese yield. Journal of Dairy Science, v.73, p.561-570,
1990.
LAWRENCE, R.C. Processing Conditions. In: MANN, A.R. (Ed.) International Dairy
Federation Special Issue no. 9301: Factors affecting the yield of cheese, International Dairy
Federation: Brussels, 1991a, Cap.7.
12
LAWRENCE, R.C. Cheese yield potential of milk. In: MANN, A.R. (Ed.) International Dairy
Federation Special Issue no. 9301: Factors affecting the yield of cheese, International Dairy
Federation: Brussels, 1991b, Cap.10.
MARSHALL, R.J. Increasing cheese yields by high heat treatment of milk. Journal of Dairy
Research, v.53, p.313-322, 1986.
MAUBOIS, J.L.; MOCQUOT, G. Application of membrane ultrafiltration to preparation of
various types of cheese. Journal of Dairy Science, v.58, n.7, p.1001-1007, 1975.
MISTRY, V.V. Low fat cheese technology. International Dairy Journal. v.11, p.413-422,
2001.
MORTENSEN, H. MD Foods do Brasil – A threshold to South America. Scandinavian Dairy
Information, v.6, n.2, p.26-27, 1992.
MUNRO, G.L., GRIEVE, P.A., KITCHEN, B.J. Effects of mastitis on milk yield, milk
composition, processing properties and yield and quality of milk products. Australian Journal
of Dairy Technology, v.39, n.1, p.7-16, 1984.
POLITIS, I., NG-KWAI-HANG, K.F. Effects of somatic cell count and milk composition on
the coagulation properties of milk. Journal of Dairy Science, v.71, p.1740, 1988.
PUHAN, Z. Standardization of milk protein content by membrane processes for product
manufacture. In: IDF Special Issue no. 9201: New applications of membrane processes.
Brussels: International Dairy Federation, 1991. Cap.3, p.23-32.
RODRÍGUEZ, J.; REQUENA, T; FONTECHA, J.; GOUDÉDRANCHE, H.; JUÁREZ, M.
Effect of different membrane separation technologies (ultrafiltration and microfiltration) on
the texture and microstructure of semi-hard low-fat cheeses. Journal of Agriculture and Food
Chemistry, v.47, p.558-565, 1999.
SAMUELSSON, G., DEJMEK, P., TRAGARDH, G., PAULSSON, M. Rennet coagulation
of heat-treated retentate from crossflow microfiltration of skim milk. Milchwissenschaft-Milk
Science International, v.52, n.4, p.187-192, 1997.
SCHREIBER, R., HINRICHS, J. Rennet coagulation of heated milk concentrates. Lait, v.80,
n.1, p.33-42, 2000.
SRINIVASAN, M., LUCEY, J.A. Effects of added plasmin on the formation and rheological
properties of rennet-induced skim milk gels. Journal of Dairy Science, v.85, n.5, p.1070-1078,
2002.
VAN BOEKEL, M.A.J.S. Transfer of milk components to cheese: scientific consideratios. In:
Proceedings of the IDF Seminar on cheese yield and factors affecting its control, International
Dairy Federation: Brussels, 1993, Cap.1.1.
VAN DENDER, A.G.F. Contribuição ao estudo de ultrafiltração na fabricação de queijo
Minas Frescal. Campinas, 1995. 76p. Tese (Doutor em Tecnologia de Alimentos) –
Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas.
WALSTRA, P., GEURTS, T.J., NOOMEN, A., JELLEMA, A., VAN BOEKEL, M.A.J.S.
Dairy Technology: Principles of Milk Properties and Processes, Marcel Dekker: New York,
1999.
WEATHERUP, W., MULLAN, W.M.A. Effects of low temperature storage of milk on the
quality and yield of cheese. In: Proceedings of the IDF Seminar on cheese yield and factors
affecting its control, International Dairy Federation: Brussels, 1993, Cap.3.5.
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1 TEOR DE SÓLIDOS DO LEITE E RENDIMENTO

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