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1 TA 421 - CARACTERÍSTICAS E PRÉ-PROCESSAMENTO DE LEITE E OVOS. 2o SEMESTRE 2016 Profa. Dra. Walkiria Hanada Viotto CONTROLE DE QUALIDADE DO LEITE CRU INTRODUÇÃO O conhecimento das características físico-químicas do leite é de grande importância na indústria de laticínios. Essas características são utilizadas como referências em diversos processos de produção de leite e derivados lácteos, bem como na plataforma de recepção como padrão de aceitação da matéria- prima. A aula será dividida em 4 blocos: 1) Contagem células somáticas no leite – CCS e detecção de antibiótico 2) Estado de conservação do leite cru pelos testes de redutase, lactofermentação e contagem padrão em placas. 3) Avaliação da conservação do leite através de provas de acidez 4) Fraude por adição de água ao leite 1. CONTAGEM DE CÉLULAS SOMÁTICAS (CCS) O número de células somáticas em leite cru é uma medida da presença e extensão de mastite ou outras secreções anormais no leite. A coloração das células é distinguível por microscópio e pode ser enumerada como uma maneira de avaliar a qualidade do leite cru. É uma técnica para contagem rápida, que oferece um valor estimativo do nº dessas células. Corante: CORANTE LEVOWITZ-WEBER (Newman-Lampert modificado) PARA CONTAGEM CÉLULA SOMÁTICA EM LEITE VACA Preparo do Corante LW/NL-T (para 100 mL): Pesar 0,6 g de cloreto de azul de metileno em 52 mL de álcool etílico 95% e 44 mL de tetracoloroetano em frasco de 200 mL. Agitar para dissolver. Descansar por 12a 24h em refrigeração entre 4 e 7°C e então adicionar 4 mL ácido acético glacial. Filtrar em papel Whatman 42 ou equivalente e estocar em frasco escuro e limpo com tampa de material que não contamine o corante. Procedimento: 1. Em lâmina apropriada com área delimitada em aproximadamente 1 cm² colocar, usando pipeta graduada de 0,1 mL, um volume de 0,01 mL do leite em teste no centro da área demarcada na lâmina; 2. Com alça de platina em forma de agulha, espalhar o leite com cuidado de modo a formar um filme na área delimitada; 3. Colocar a lâmina para secar a TA ou no máximo a 40°C em estufa (o filme não deve ficar rachado); 4. Após a secagem, fazer a coloração cobrindo a área da amostra com corante específico e deixar por 2 minutos; 5. Escorrer o corante com cuidado e deixar a lâmina apoiada na posição vertical sobre papel absorvente. Deixar secar (pode usar estufa desde que não resseque e quebre o filme); 6. Enxaguar a lâmina por 3 vezes em água morna; 7. Deixe secar e observar em microscópio em aumento de 1000x. Princípio: Como plano de fundo do material corado, apenas as proteínas do leite fixam a cor, muito levemente e uniformemente. As porções citoplasmáticas dos corpos celulares fixam a cor mais fortemente que o fundo, ficando com seus contornos bem definidos. A região nuclear das células é a que fixa mais fortemente a cor, permitindo diferenciá-las individualmente, o que possibilita a observação de diferentes tipos de células. No caso de organismos plasmolizados, a cor é fixada mais fracamente, permitindo sua distinção. Quanto menos plasmolizado estiver, mais escura será sua coloração. Células intactas são as mais fortemente coradas. 2 Observação microscópica e Contagem: Por este método são contadas somente as células somáticas intactas. Células danificadas ou fragmentadas não devem ser contadas. Devem ser contadas as células somáticas polimorfonucleadas (células representativas de leucócitos), com núcleo claramente identificável pela coloração. Células polimorfonucleadas devem ser consideradas aquelas que possuam 2 ou mais lóbulos no núcleo, como observadas na Figura 1. A contagem deve ser feita em 10 a 15 campos microscópicos diferentes (usar critério para movimentação de modo a evitar contagem em já contadas) e calculada a quantidade média de células nesses campos. Figura 1: Células polimorfonucleadas encontradas no sangue. Cálculo: Diâmetro do campo microscópico = 0,018 cm (Microscópio Zeiss – Mod. Axiostar – Aumento de 1000x) Área campo microscópico = 0,000254 cm 2 Nº campos em 1 cm²= 3930 campos Nº campos contados = Média por campo = Média x nº campos/cm² = / 0,01mL leite x 100 Resultado: Contagem células somáticas (CCS) / mL leite = Análise do Resultado: Leite de animais saudáveis: 50.000 – 200.000 célula/ml Máximo permitido atualmente: Regiões sul, sudeste e centro-oeste: 4,0 x 10 5 Regiões norte e nordeste: 5,0 x 10 5 (até 30/06/2017) *a partir de 01/07/2017: 4,0 x 10 5 De acordo com a Instrução Normativa nº 62/2011 - MAPA 2. AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO DO LEITE CRU 2.1 REDUTASE Utilizando Resarzurina Juntando-se ao leite uma pequena quantidade de corante (azul de metileno ou resarizurina) pode-se observar a alteração da coloração do leite após um período de incubação. Tal fenômeno deve-se à multiplicação dos microorganismos, que promovem a alteração da cor através da oxi-redução do indicador. 3 Material: Tubos de 10mL com tampa, estéreis; Pipetas de 1mL e 10mL estéreis; Solução de resarzurina 50 ppm; Cronômetro; Banho-maria 37 o C. Procedimento: Colocar assepticamente 10mL de leite em tubo estéril; Adicionar 1mL de sol. de resarzurina, evitando tocar a ponta da pipeta no leite; Tampar e agitar 2 vezes; Incubar em banho-maria a 37 o C e acionar o cronômetro. Observar a cor após 60 minutos de incubação. Interpretação: Cor desenvolvida Qualidade do leite Azul Excelente Azul-violeta Bom Violeta-roxo Regular Rosa-roxo claro Ruim Branco Péssimo 2.2 LACTOFERMENTAÇÃO Baseia-se na ação de microrganismos existentes no leite. O leite, após algum tempo, sofre transformações causadas pelos microrganismos, coadjuvados por outros fatores. Ocorrendo o desdobramento da lactose em ácido lático, com ou sem formação de gás. Pela observação cuidadosa do coágulo formado no tubo avalia-se qual a microbiota predominante no leite. Material: Tubos grandes estéreis com tampa Procedimento: Colocar 10mL de amostra no tubo; Manter a 37ºC durante 24 horas, fazendo duas leituras, uma após 12 horas e outra no final; Interpretação: Característica do coágulo obtido Resultado Coágulo firme, sem presença de gás Flora lática normal Coágulo quebradiço, com separação de soro e presença de bolhas de gás Flora contaminante 2.3 CONTAGEM PADRÃO EM PLACAS (Contagem de mesófilos aeróbios e anaeróbios facultativos) Introdução A avaliação quantitativa de bactérias presentes no leite é muito importante para complementar seu controle de qualidade. Através da contagem bacteriana pode-se avaliar o estado de higiene do leite. A contagem bacteriana pelo método de placas é baseada no crescimento de mesófilos aeróbios e anaeróbios facultativos em meios de cultura especiais. Cada microrganismo crescido no meio de cultura forma, após 12 a 48 horas, uma colônia visível a olho nu. Essas colônias serão contadas e representarão o número total de bactérias viáveis por unidade de peso ou volume. Procedimento 1. Diluições Primeiramente devem ser feitas as diluições da amostra: 1.1 Diluição 10 -1 : diluir 10 mL de leite em 90 mL de água peptonada 0,1%. 1.2 Diluição 10 -2 : tomar 1 mL da diluição 10 -1 e diluir em 9 mL de água peptonada 0,1% 1.3 Diluição 10 -3 : tomar 1 mL da diluição 10 -2 e diluir em 9 mL de água peptonada 0,1%. 4 2. Plaqueamento Depois de feitas as diluições, segue-se o plaqueamento em profundidade de cada diluição. 2.1 Em placas de Petri esterilizadas e numeradas, coloca-se 1 mL da diluição correspondente. 2.2 Verte-se o meio de cultura a 40-45° C (ainda líquido) na placa e espalha-se o conteúdo sob agitação lenta no plano horizontal em movimento de “8” 2.3 Depois da solidificação do meio(temperatura ambiente), viram-se as placas com a tampa para baixo e leva-se à estufa a 35°C por 48 horas. 2.4 Decorridas 48 horas, procede-se a contagem. 2.5 O número obtido é multiplicado pela respectivo fator de diluição e dá o resultado final de cada placa. O resultado é expresso em UFC/mL. Observação: Devem-se contar preferencialmente as placas que contenham de 30 a 300 colônias. 2.4 DETECÇÃO DE ANTIBIÓTICO No leite, os resíduos de antibióticos são indesejáveis não só do ponto de vista sanitário, mas também por razões técnicas na indústria laticinista. O controle do leite em relação a possíveis resíduos de antibiótico assegura o crescimento e atividade adequada durante o preparo do fermento. Os métodos para controle de resíduos de antibióticos em laboratório são em geral trabalhosos e novas tecnologias têm sido adotadas, dentre elas o uso do Kit Delvotest. Princípio do Delvotest: Esse kit utiliza cubetas contendo esporos de Bacillus stearothermophilus var. calidolactis em meio de cultura sólido contendo um indicador de pH (bromocresol). A esse meio são adicionados comprimidos com os nutrientes necessários para o desenvolvimento do microrganismo, além da amostra de leite em teste, seguido de aquecimento. A ausência de antibióticos na amostra permite o crescimento do microrganismo no meio, com conseqüente produção de ácido, alterando o pH do meio e, assim, a cor do indicador, de roxo a amarelo. O não crescimento do microrganismo e, portanto, não alteração da cor, indica a presença de antibióticos na amostra. Trata-se, portanto de um método qualitativo. Procedimento: Adicionar 1 comprimido de nutriente à cubeta e 0,1 mL da amostra em teste. Incubar as cubetas em banho maria na temperatura de 64 o C ±1 por 2 ½ h. Observar o resultado pela mudança de cor do meio. Interpretação: Roxo – positivo Amarelo – negativo Obs: Leite acusando presença de resíduo de antibiótico deve ser rejeitado para fins tanto de manutenção quanto de preparo de fermento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento – MAPA. Instrução Normativa n° 62 26 de agosto 2003, que Oficializa os Métodos Analíticos Oficiais para Análises Microbiológicas para Controle de Produtos de Origem Animal e Água. Diário Oficial da União, Brasília, 18 de setembro de 2003. Disponível em: http://www.agricultura.gov.br http://www.agricultura.gov.br/ 5 3. PROVAS DE ACIDEZ O teste de acidez é uma das determinações mais comumente usadas em controle de qualidade de leite e derivados, assim como no controle de processamento de queijo, iogurte, maturação de creme, etc. No controle de qualidade do leite, a acidez pode ser determinada qualitativamente pelo teste de alizarol, o qual deve ser realizado na plataforma de recepção e quantitativamente pela titulação de certa quantidade de leite com solução de hidróxido de sódio. Deve-se distinguir acidez natural do leite, sendo responsáveis por essa acidez os fosfatos, citratos, caseína, albumina e dióxido de carbono dissolvido e a acidez desenvolvida, esta proveniente da ação de microrganismos sobre a lactose com formação de ácido láctico. O leite normalmente apresenta acidez titulável de 14 o D a 18 o D ou 0,14 a 0,18% expressa em % ácido láctico. A determinação da acidez titulável engloba tanto a acidez natural como a acidez desenvolvida. A determinação do pH é outra forma de se controlar a acidez do leite e derivados. O pH do leite normal encontra-se na faixa de 6,6 a 6,8. 3.1 pH Fundamenta-se na determinação da concentração de íons hidrogênio em solução, utilizando potenciômetro devidamente calibrado com solução tampão pH 7,0 e pH 4,0. Material béquer pequeno; pHmetro. Procedimento: Ler o pH da amostra direto no potenciômetro. 3.2 ACIDEZ TITULÁVEL A determinação da acidez consiste na titulação de determinado volume de leite por uma solução alcalina de concentração conhecida (hidróxido de sódio), utilizando como indicador a fenolftaleína. O resultado pode ser expresso em graus Dornic (ºD) ou em porcentagem de acidez. Sabendo-se o volume de NaOH gasto na titulação para a neutralização, pode- se calcular a acidez da amostra. Material erlenmeyer de 125mL; bureta; pipeta volumétrica de 10mL; solução de hidróxido de sódio N/9 (solução Dornic); solução alcoólica de fenolftaleína a 1%. Procedimento Pipetar 10mL da amostra de leite, homogeneizada, em erlenmeyer; Adicionar 3 a 5 gotas de fenolftaleína; Titular com solução Dornic até o aparecimento de coloração levemente rósea persistente por 30 segundos. Cálculo Acidez ( o D) = V . f . 10 onde: V= mL de solução Dornic gastos na titulação; f= fator da solução Dornic; 10= transformação de ácido lático em o Dornic. * 1 o Dornic corresponde a 0,01% de ácido lático 3.3 PROVA DO ÁLCOOL Determinação indireta da acidez e da estabilidade térmica do leite. Princípio: um leite ácido coagula pela ação do calor, dos ácidos e do álcool mais facilmente que um leite fresco ou não ácido. A coagulação ocorre por efeito de elevada acidez ou de desequilíbrio salino, quando se promove a desestabilização das micelas pelo álcool. Material pipetas de 2mL; álcool 72%; tubos de ensaio. Procedimento Pipetar 2mL de álcool no tubo de ensaio; Adicionar 2mL de leite; Homogeneizar e verificar a aparência. 6 Interpretação Álcool positivo: formação de grumos ou flocos é índice de leite ácido Álcool negativo: leite fluido, sem grumos: leite bom 3.4 TESTE DE ALIZAROL Baseia-se no mesmo fundamento do teste do álcool, porém, um indicador de pH (corante alizarina) permite estimar o pH da amostra, auxiliando a diferenciação entre desequilíbrio salino e a acidez excessiva. Material acidímetro de Salut; solução de alizarol. Procedimento Coletar a amostra de leite com o próprio acidímetro; Misturar à solução; Observar a cor no copinho da mistura. Interpretação do teste de alizarol: Reação Acidez pH Qualidade do leite Marrom claro a amarelo (coagulado) > 21 o D 5,5 ácido, fermentado Vermelho tijolo 17-18 o D 6,8 Normal Lilás a violeta < 16 o D > 6,9 Alcalino ou fraudado 4. DETERMINAÇÃO DE FRAUDE POR ADIÇÃO DE ÁGUA 4.1 DENSIDADE É a razão do peso de uma substância pelo peso de um volume igual de outra substância tomada como padrão. A água é o padrão para sólidos e líquidos. Todos os componentes sólidos do leite, exceto a gordura, possuem densidade maior que a da água, o que, em seu conjunto, confere ao leite uma densidade levemente superior à unidade, entre 1,028 e 1,035 g/mL a 15 o C. Sua determinação pode ser feita com lactodensímetro, que é um densímetro próprio para os valores comumente encontrados no leite. Se o leite sofrer adição fraudulenta de água, apresentará um valor mais baixo para sua densidade, mas este não é um teste conclusivo para determinação de aguagem no leite, pois a alteração da densidade pode também ser consequência de variações na composição química do leite. Uma fraude dupla, como adição de água e desnate do leite pode manter a densidade em seus níveis normais. A densidade é utilizada, juntamente com o teor de gordura, para a determinação rápida do teor de sólidos totais do leite por métodos indiretos, usando fórmulas e tabelas. Princípio: A imersão de um densímetro de massa constante no líquido provocará deslocamento de uma quantidade deste, que será, em massa, igual à do densímetro utilizado e, em volume, proporcional à densidade da amostra. Esse deslocamento fará o líquido alcançar um valor na escala graduada em graus densitométricos. Material Lactodensímetro; termômetro de mercúrio; proveta de 250mL. Procedimento Transferir cerca de 200mL de leite parauma proveta de capacidade correspondente, evitando incorporação de ar e formação de espuma e verificar a temperatura; Introduzir lentamente o lactodensímetro perfeitamente limpo e seco na amostra, deixar flutuar sem que encoste na parede da proveta; fazer a leitura na altura do nível do líquido. 7 Se a temperatura de determinação não for 15C, deve-se fazer a correção da densidade usando para isso uma tabela (LANARA), considerando-se a temperatura e o valor registrado no lactodensímetro. 4.2 DETERMINAÇÃO DE SÓLIDOS TOTAIS (ST) E EXTRATO SECO DESENGORDURADO (ESD) A determinação dos sólidos totais e desengordurados é de grande importância nos cálculos de rendimento industrial de derivados como queijos, leites desidratados, etc. Além disso, é importante para se avaliar a integridade do produto no seu recebimento. O leite normal tem aproximadamente 11,5% de EST e 8,5% de ESD. A determinação de sólidos totais pode ser feita indiretamente, através da densidade e do teor de gordura ou diretamente pela secagem de uma quantidade de leite à temperatura 105 o C. Os sólidos desengordurados são calculados por diferença entre os sólidos totais e o teor de gordura. A legislação brasileira aceita um mínimo de 8,4% de ESD. Na indústria, a determinação do EST normalmente é feita indiretamente através do disco de Ackermann. Este consta de dois discos metálicos de raios diferentes, sobrepostos e unidos pelo centro através de um parafuso. O disco superior, de menor raio, traz uma escala de valores de densidade; o inferior traz os percentuais de gordura. Fazendo coincidir os resultados achados de densidade e gordura, faz-se a leitura direta dos Sólidos Totais (ST) do leite, seguindo a indicação da seta. Determinação de sólidos totais: 1. Método: Disco de Ackermann Princípio: A utilização de instrumento apropriado permite determinar o teor de extrato seco total por meio dos valores de densidade e do teor de gordura. Material Disco de Ackermann Procedimento Determinação do extrato seco total; Fazer coincidir as graduações dos círculos interno e médio, correspondentes a densidade corrigida e a porcentagem de gordura. A posição da seta indicará no círculo externo a porcentagem de extrato seco total. Determinação do extrato seco desengordurado: Obtém-se a porcentagem de extrato seco desengordurado, subtraindo da porcentagem de extrato seco total a porcentagem de gordura da amostra. 4.3 PONTO CRIOSCÓPICO É definido como o início do ponto de congelamento do leite. Sua determinação permite verificar se houve ou não adição de água ou substâncias fraudulentas ao leite. Quando há adição de água ao leite, sua temperatura de congelamento aumenta, aproximando-se de 0 o C. A legislação brasileira aceita valores no máximo até – 0,512 o C. Princípio: O super congelamento de uma amostra de leite a uma temperatura apropriada e aplicação de uma agitação mecânica ocasiona um rápido aumento da temperatura até um patamar o qual corresponde ao ponto de congelamento da amostra. Material Crioscópio eletrônico; Pipeta graduada de 5mL; Tubo de vidro. Procedimento Colocar 2,5 mL de leite no tubo de vidro do crioscópio e adaptar ao equipamento; Aguardar as instruções do crioscópio e fazer a leitura do ponto de congelamento.