Estimativa do teor de proteína verdadeira do leite bovino por espectroscopia na região do infravermelho médio

The aim of this study was to estimate the concentration of milk true protein (TP) by mid-infrared absorbance method (MIR) in samples from bulk tank of dairy herds, and to determine the correlation between the results of TP of milk determined by Kjeldahl and MIR. Forty nine dairy herds were selected (17 Holstein, 6 Jersey and 26 Girolando) for monthly collections of samples from bulk tanks during the period of one year (284 samples). Fat, lactose, crude protein and total solids were firstly determined by MIR, and then analyzed for total and true protein by Kjeldahl method. The regression equation to estimate TP contents based on MIR crude protein determination was as follows: TP=0.0021+(1.0104xCP), where: TP is the content of true protein, CP is the crude protein content determined by the MIR method, and 0.0155 is the model error term.O objetivo deste estudo foi estimar o teor de proteína verdadeira (PV) do leite por meio de metodologia de espectroscopia na região do infravermelho médio (IVM), em amostras de tanque de rebanhos leiteiros comerciais, e determinar a correlação entre os resultados de proteína verdadeira do leite determinados pelo método de Kjeldahl e por IVM. Foram selecionados 49 rebanhos leiteiros (17 da raça Holandesa, seis da raça Jersey e 26 da raça Girolando) para coletas mensais de amostras de leite de tanque durante o período de um ano, totalizando 284 amostras analisadas. As amostras de leite foram analisadas inicialmente em relação aos teores de gordura, lactose, proteína bruta e sólidos totais por IVM, sendo em seguida analisadas quanto ao teor de PB e PV pelo método de Kjeldahl. A equação de regressão para estimativa do teor de PV com base nos teores de proteína bruta foi a seguinte: PV=0,0021+(1,0104xPB); em que: PV é o teor de proteína verdadeira estimado; PB é o teor de proteína bruta pelo método IVM e 0,0155 é o erro apresentado pelo modelo

Armazenamento prolongado de leite cru refrigerado sobre a produção de iogurte

The objective of this work was to evaluate the effect of the extended cold storage of raw milk on the kinetics of fermentation on yogurt production, as well as on the product’s microbiological and physicochemical properties during shelf life. Three treatments were evaluated: yogurts made with raw milk stored for 4, 72, and 168 hours. Kinetics of fermentation was assessed through the lactic acid production rate, growth rate of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus, and time to reach pH 5.0 and 4.5. The physicochemical and microbiological characteristics of raw milk and yogurts were also analyzed during cold storage at 4°C. The microbial quality of raw milk was affected by the storage time of 168 hours, with a decreasing tendency in the mesophiles:psychrotrophs ratio. Extended storage of raw milk beyond 72 hours negatively affects yogurt production, despite the low initial bacterial count, decreasing lactic acid production, S. thermophilus growth rate, pH, and protein content. Therefore, to optimize fermentation and yogurt shelf life, the maximum storage time for raw milk at 4°C should not exceed 72 hours.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do armazenamento prolongado de leite cru refrigerado na cinética de fermentação na produção de iogurte, bem como nas características físico-químicas e microbiológicas do produto durante sua vida útil. Três tratamentos foram avaliados: iogurte feito com leite cru armazenado por 4, 72 e 168 horas. A cinética de fermentação foi analisada por meio da taxa de produção de ácido lático, da velocidade de crescimento de Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus, e do tempo até atingir pH 5,0 e 4,5. As características físico-químicas e microbiológicas do leite cru e do iogurte também foram avaliadas durante o armazenamento refrigerado a 4°C. A qualidade microbiológica do leite cru foi influenciada pelo tempo de armazenamento de 168 horas, com tendência de decréscimo na proporção mesófilos:psicrotróficos. O armazenamento prolongado do leite cru acima de 72 horas influencia negativamente a produção de iogurte, mesmo com contagem bacteriana inicial baixa, com diminuição na taxa de produção de ácido lático, na velocidade de crescimento de S. thermophilus, no pH e na percentagem de proteína. Portanto, para otimização da fermentação e da vida útil do iogurte, o tempo de armazenamento do leite cru a 4°C não deve exceder 72 horas

Extended storage of cold raw milk on yogurt manufacturing

peer-reviewedThe objective of this work was to evaluate the effect of the extended cold storage of raw milk on the kinetics of fermentation on yogurt production, as well as on the product’s microbiological and physicochemical properties during shelf life. Three treatments were evaluated: yogurts made with raw milk stored for 4, 72, and 168 hours. Kinetics of fermentation was assessed through the lactic acid production rate, growth rate of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus, and time to reach pH 5.0 and 4.5. The physicochemical and microbiological characteristics of raw milk and yogurts were also analyzed during cold storage at 4°C. The microbial quality of raw milk was affected by the storage time of 168 hours, with a decreasing tendency in the mesophiles:psychrotrophs ratio. Extended storage of raw milk beyond 72 hours negatively affects yogurt production, despite the low initial bacterial count, decreasing lactic acid production, S. thermophilus growth rate, pH, and protein content. Therefore, to optimize fermentation and yogurt shelf life, the maximum storage time for raw milk at 4o C should not exceed 72 hours

Efeito da remoção de células somáticas pela microfiltração sobre a lipólise do leite

The objective of this study was to evaluate the effects of raw milk somatic cell removal by microfiltration on lipolysis of pasteurized milk during refrigerated storage. A completely randomized design was used, with 3 repetitions and a 2 X 2 X 2 factorial arrangement of treatments as follow: milk fat level (skimmed and whole milk), two different levels of somatic cell counts - low somatic cell count (LSCC) and high somatic cell count (HSCC) - and, use of microfiltration or not. LSCC raw milk - 75,000 cells/ml - and HSCC raw milk - 1,150,000 cells/ml - were obtained from selected cows, skimmed and submitted to vacuum microfiltration. Milk from all treatments was pasteurized and kept refrigerated at 6ºC for 21 days. Repeated measures during storage time were taken from pasteurized milk at days 1, 7, 14 and 21. The application of milk microfiltration was efficient on somatic cell removal, with reduction of 92,5 and 99,5% for LSCC and HSCC, repectively. Lipolysis of milk was increased during storage period and was higher for milk submitted to microfiltration, however no effect of SCC was observed. Lipolysis in pasteurized milk increased independently of SCC, during its refrigerated storage period.O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da retirada mecânica das células somáticas do leite cru sobre a taxa de lipólise durante o armazenamento refrigerado do leite pasteurizado. O delineamento experimental utilizado foi totalmente casualizado, com três repetições e arranjo fatorial de tratamentos 2 X 2 X 2, constituídos por dois nível de gordura do leite (desnatado e integral), dois níveis de contagem de células somáticas (CCS baixa - CCSB e CCS alta - CCSA), e pela aplicação ou não da microfiltração ao leite. Três lotes de leite cru CCSB (75.000 cél./mL) e CCSA (1.150.000 cél./mL) foram obtidos de vacas selecionadas e submetidos ao desnate centrífugo, à microfiltração em sistema a vácuo, sendo em seguida pasteurizados e armazenados por 21 dias sob refrigeração a 6ºC. Foram realizadas medidas repetidas no tempo, as quais corresponderam aos dias de coleta do leite pasteurizado durante o período de armazenamento (1, 7, 14 e 21). A microfiltração associada ao desnate foram eficazes na remoção das células somáticas do leite, com reduções de 92,5 e 99,5% para o leite CCSB e CCSA, respectivamente. A lipólise do leite aumentou em função do tempo de armazenamento e foi maior para o leite microfiltrado, contudo não sofreu influência da CCS. Independentemente da CCS, ocorreu aumento da lipólise do leite pasteurizado durante o período de armazenamento

Beta-lactoglobulin polymorphism does not affect physico-chemical characteristics and milk stability

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do polimorfismo genético da beta-lactoglobulina, da raça e da sazonalidade sobre as características físico-químicas e estabilidade do leite bovino. Foram selecionados 5 rebanhos da raça Holandesa e 6 da Girolando. Amostras de leite e sangue foram coletadas de 660 vacas Holandesas e 293 Girolandos, num total de 953 amostras, obtidas em duas coletas na estação seca e duas na estação chuvosa. As amostras de leite foram submetidas à análise de acidez titulável, pH, crioscopia, e ao teste de estabilidade ao etanol (70, 76, 80 e 84ºGL). As amostras de sangue foram submetidas à reação em cadeia de polimerase, para determinação do polimorfismo da beta-lactoglobulina em ambas as raças estudadas. Não houve efeito do polimorfismo da beta-lactoglobulina sobre as características físico-químicas do leite. Observou-se efeito de raça (Holandesa e Girolando, respectivamente) sobre a acidez titulável (16,16 e 17,07°D), e da sazonalidade (estações chuvosa e seca, respectivamente) sobre a crioscopia (-0,5411 e -0,5376°H). Nas condições do estudo, observou-se efeito de raça e sazonalidade sobre a estabilidade do leite, com maior instabilidade do leite de Girolando, durante a estação seca. Não houve efeito do polimorfismo da beta-lactoglobulina sobre essa característica.The objective of this study was to evaluate the effect of beta-lactoglobulin polymorphism, breed and seasonality on physico-chemical characteristics and stability of bovine milk. Six Holstein-Zebu (H-Z) and five Holstein dairy herds were selected, of which 660 Holstein and 293 crossbred Holstein-Zebu milk and blood samples were collected, adding up 953 samples, distributed in two collecting periods at rainy and two at dry seasons. Each milk sample was analyzed for titratable acidity, pH, freezing point and milk ethanol stability, at the following ethanol concentrations: 70, 76, 80 and 84ºGL. Individual blood samples were submitted to polymerase chain reaction (PCR) for the determination of beta-lactoglobulin polymorphism. No effect of beta-lactoglobulin polymorphism was observed in physico-chemical characteristics of milk, in both studied breed. Breed effect for Holstein and H-Z, respectively, was observed on titratable acidity (16.16 and 17.07°D, while effect of seasonality (for rainy and dry seasons, respectively) was also observed on freezing point (-0.5411 and -0.5376°H). Effects of breed and seasonality on milk stability were observed (Holstein-Zebu milk was less stable on dry season), however, no effect of beta-lactoglobulin on milk stability was observed

Milk adulteration with acidified rennet whey: a limitation for caseinomacropeptide detection by high-performance liquid chromatography

peer-reviewedBACKGROUND High‐performance liquid chromatography (HPLC) is widely employed to determine the caseinomacropeptide (CMP) index and to detect milk tampering with rennet whey. Prior to HPLC analysis, CMP is subject to a trichloracetic acid isolation, causing further soluble proteins in the sample to precipitate. On this basis, we aimed to determine whether rennet whey acidification could adversely affect the HPLC sensitivity with respect to detecting this peptide. RESULTS As hypothesized, the CMP index from milk with added acidified rennet whey was, on average, half that quantified from milk with added rennet whey. Moreover, the quantum satis of acidified whey added to milk sufficient to demonstrate a HPLC CMP > 30 mg L–1 was 94% greater than that required for this threshold to be reached with rennet whey. CONCLUSION Milk tampering with acidified rennet whey may limit the analytical sensitivity of the reversed‐phase HPLC employed for the screening of CMP and, ultimately, disguise the fraudulent addition of whey to milk. © 2017 Society of Chemical IndustryCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Detection and counting of bovine mastitis causative Staphylococcus aureus in milk samples by real-time polymerase chain reaction method

Os objetivos do presente estudo foram os de verificar a validade do método de reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) para detectar e quantificar o Staphylococcus aureus em amostras de leite conservadas com bronopol oriundas de quartos mamários bovinos subclinicamente infectados, e de avaliar os efeitos da presença e da quantidade de células da bactéria sobre a contagem de células somáticas (CCS), a composição do leite (lactose, gordura, proteína bruta, proteína verdadeira e caseína), e a produção de leite de quartos mamários bovinos subclinicamente infectados pelo patógeno. Para a quantificação do S. aureus e das células somáticas bovinas por meio do qPCR, foi utilizado leite cru bovino para o preparo dos padrões como meio de diluição da inoculação seriada de células somáticas e do S. aureus ATCC 29213, e construídas as equações log10UFC = 37,86 23,54 log10CtSAU e log10CCS = 49,3 - 34,0 log10CtBMCB, com base nos resultados obtidos pelas metodologias de referência para cada procedimento. Para testar a equivalência dessas equações aos respectivos métodos de referência, determinar a sensibilidade e especificidade analíticas e a repetibilidade do método proposto, foram coletadas amostras de leite dos quartos mamários de 60 animais de 2 rebanhos leiteiros da região de Pirassununga dos quais se determinou previamente a ocorrência de casos subclínicos de mastite por S. aureus. Dos quartos mamários também foram mensuradas as produções e coletadas amostras de leite para análise de composição, diagnóstico da mastite, e determinação da sensibilidade e especificidade diagnósticas do procedimento de qPCR estabelecido no estudo. Cada amostra foi submetida à análise de composição, CCS, cultura microbiológica, contagem em placas do S. aureus, processadas para a extração do DNA genômico bovino e do S. aureus, e submetida à reação de qPCR. Para análise da concordância entre os resultados obtidos pelos métodos de referência para o diagnóstico da mastite por S. aureus e o de qPCR foi utilizado o teste Kappa. Para avaliação da equivalência das contagens obtidas pelos métodos de referência do S. aureus e de células somáticas bovinas, foi utilizado o teste das diferenças de Bland-Altman. Para a identificação do efeito da infecção subclínica pelo S. aureus sobre a composição e produção de leite do quarto mamário afetado foi utilizada a análise da variância num delineamento em parcelas subdivididas em faixas. Para estimar o grau de relação entre as contagens de S. aureus, a CCS, produção e composição do leite produzido pelo quarto mamário afetado foi utilizado o coeficiente de correlação de Pearson. A correlação entre os resultados de contagem de células somáticas bovinas determinados pelos métodos de rotina e de qPCR para a quantificação de células somáticas apresentou coeficiente r = - 0,978 (P < 0,001). A correlação entre os resultados da contagem do S. aureus ATCC 29213 determinados pelos métodos de rotina e de qPCR para a quantificação do patógeno apresentou coeficiente r = - 0,989 (P < 0,001). A especificidade analítica do qPCR para a detecção do S. aureus em amostras de leite frente a Escherichia coli, Enterococcus sp., Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus uberis, os estafilococos coagulase-negativa, e as espécies coagulase-positiva Staphylococcus hyicus e Staphylococcus intermedius foi de 100%. O método de qPCR aplicado à detecção de Staphylococcus aureus ATCC 29213 em amostras de leite é replicável e apresentou sensibilidade analítica com limite de detecção para a faixa de 10 UFC/mL à 4,2 x 106 UFC/mL. Em amostras de leite conservadas com bronopol provenientes de quartos mamários subclinicamente infectados, o S. aureus pôde ser detectado, mas não pôde ser quantificado pelo método de qPCR. Nessas amostras, a CCS pôde ser determinada de forma equivalente ao método de rotina. A CCS independe da contagem de S. aureus viáveis, mas foi observada correlação linear e negativa entre o número total de células do patógeno e a CCS. A mastite subclínica pelo S. aureus aumentou a CCS nos quartos mamários, mas não alterou a composição do leite. A doença diminuiu a produção de leite e de gordura dos quartos mamários anteriores acometidos pela infeção, mas não se observou efeito da interação entre o posicionamento da glândula e a infecção sobre a produção de leite. Houve correlação entre as concentrações de lactose (r = 0,42; P = 0,0051), de gordura (r = 0,46; P = 0,0016), de produção de gordura (r = 0,49; P = 0,001), e de leite com produção ajustada para o teor de 3,5% de gordura (r = 0,41; P = 0,006), e o número de S. aureus presentes na amostra de leite.The objectives of this study were to verify the validity of the real-time polymerase chain reaction (qPCR) to detect and quantify Staphylococcus aureus in bronopol-preserved milk samples from subclinically infected mammary quarters, and to assess the effects of the presence and amount of the pathogen on the somatic cell count (SCC), the composition of milk and milk yield of bovine mammary quarters subclinically infected by the pathogen. In order to quantify S. aureus and bovine somatic cells through qPCR, raw bovine milk was used as a means of serial inoculation media of somatic cells and S. aureus ATCC 29213. From that, equations based on the reference methods for each procedure were built, log10UFC = 37,86 23,54 log10CtSAU and log10CCS = 49,3 - 34,0 log10CtBMCB, respectively. To test their equivalence with the reference methods, determine the analytical sensitivity and specificity, and repeatability of the proposed method, milk was sampled from quarters of 60 animals from two dairy herds in Pirassununga, where subclinical S. aureus mastitis cases had been previously diagnosed. Also, quarter milk yield had been measured and samples collected for milk composition analysis, diagnosis of mastitis, sensitivity and specificity of the procedure established in the study had been determined. Each sample was subjected to composition analysis, SCC, microbiological culture, plate counting of S. aureus, DNA extraction, and subjected to qPCR reaction. Agreement between results from reference methods and qPCR for the diagnosis of mastitis by S. aureus was assessed by Kappa test. Equivalence between S. aureus, SCC scores obtained by reference and qPCR was assessed with Bland-Altman procedures. The effect of S. aureus subclinical infection on milk composition and milk yield of affected quarters was measured using a strip plot design. To estimate the degree of relationship between the counts of S. aureus, SCC, yield and composition of the milk from affected quarters was assessed by the Pearson Correlation. Correlation between SCC determined by routine methods and qPCR was r = - 0.978 (P <0.001). Correlation between S. aureus ATCC 29213 determined by routine methods and qPCR was r = - 0.989 (P <0.001). Analytical specificity of qPCR to detect S. aureus in milk samples against Escherichia coli, Enterococcus sp., Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus uberis, coagulase-negative staphylococci and coagulase-positive species, Staphylococcus hyicus and Staphylococcus intermedius was 100%. The use of the qPCR to detect S. aureus ATCC 29213 in milk samples is replicable. Analytical sensitivity detection limit of the method ranged from 10 CFU/mL to 4.2 x 106 CFU/mL. S. aureus could be detected, but not quantified by qPCR in bronopol-conserved milk samples from subclinically infected quarters. In these samples, SCC could be determined by qPCR as it had been done by routine method. SCC was not dependent on S. aureus viable cells, but a negative linear correlation between the total number of cells of the pathogen and SCC was observed. S. aureus subclinical mastitis increased quarters SCC, but did not change milk composition. The disease decreased quarter milk and fat yield, but no interaction effect was observed between the gland positioning and S. aureus subclinical infection on milk production. Correlations between lactose (r = 0.42, P = 0.0051), fat (r = 0.46, P = 0.0016), fat yield (r = 0.49, P = 0.001), and 3.5% fat adjusted milk yield (r = 0.41, P = 0.006), and the number of S. aureus present in the milk sample were observed

Beta-lactoglobulina polymorphism in dairy cows and milk composition and physico-chemical characteristics

O presente estudo teve como objetivo avaliar a associação entre o polimorfismo da &beta;-lactoglobulina e as características físico-químicas (pH, acidez e crioscopia), de composição (gordura, sólidos totais, uréia, proteína bruta, proteína verdadeira, nitrogênio não-protéico e caseína), e de estabilidade do leite. Para tanto, 11 rebanhos leiteiros foram selecionados, 5 da raça Holandesa e 6 da raça Girolanda, dos quais foram coletadas 4 amostras de leite de 164 vacas da raça Holandesa e 74 da raça Girolanda, sendo duas coletas realizadas na estação das secas e 2 na estação das chuvas. Cada amostra foi submetida à análise de composição e de características físico-químicas. Para a identificação do genótipo para &beta;-lactoglobulina, foram coletadas amostras de sangue de cada vaca, as quais foram submetidas à reação de polimerase em cadeia (PCR), determinando-se as freqüências alélicas e genotípicas dos animais. A estabilidade do leite foi avaliada pelo teste de estabilidade ao etanol, nas seguintes concentrações alcoólicas: 70, 76, 80 e 84ºGL. As freqüências genotípicas foram 0,28, 0,30 e 0,41 para os genótipos AA, AB e BB, respectivamente. A freqüência do alelo B foi maior que do alelo A, 0,52 e 0,47, para a raça Holandesa, e 0,58 e 0,41, para a raça Girolanda, respectivamente. Não houve efeito do polimorfismo da &beta;-lactoglobulina (AA, AB e BB), entre os animais das raças, avaliadas sobre as propriedades físico-químicas e a composição do leite. Observou-se efeito de raça (Holandesa e Girolanda, respectivamente) sobre a acidez titulável (16,16 e 17,07°D) e pH (6,78 e 6,75), e de composição do leite quanto as variáveis gordura (3,31 e 3,20%), NUL (16,62 e 14,45mg/dL) e PB (3,13 e 3,04%). Houve efeito da estação (chuvosa e seca, respectivamente) sobre as características físico-químicas de acidez titulável (16,62 e 16,34°D), pH (6,76 e 6,79) e crioscopia (-0,5411 e -0,5376°H), e de composição do leite quanto as variáveis lactose (4,34 e 4,50%), sólidos totais (11,65 e 11,90%), LogCCS (2,44 e 2,34), PB (3,08 e 3,14%), PV (2,84 e 2,91%), caseína (2,01 e 2,13%) e relação caseína:proteína verdadeira (0,70 e 0,72). Verificou-se também efeito da raça e estação do ano sobre a estabilidade do leite, sendo que o leite foi mais instável para raça Girolanda e durante a estação seca, mas não se observou efeito do polimorfismo da &beta;-lactoglobulina sobre esta característica.The objective of this study was to evaluate the association between beta-lactogobulin polymorphism and physico-chemical characteristics, composition (fat, total solids, urea, crude protein, true protein, non protein nitrogen and casein), and stability of milk. For this aim, 11 dairy herds were selected, six of them composed of crossbred Holstein-Zebu (H-Z) cows and five from Holstein cows. Milk samples were taken four times (twice in dry season and twice in rainy season), from 278 Holstein and 156 crossbred Holstein-Zebu cows. Individual milk samples were analyzed for milk composition and physico-chemical properties. For &beta;-lactoglobulin polymorphism analysis, 10 mL of blood samples were ollected from each cow and then submitted to polymerase chain reaction (PCR). Following &beta;-lactoglobulin protein variants detection, genotype and allele frequencies for the 11 herds were analyzed. Heat stability of milk was determined by the alcohol-induced precipitation test, using the following ethanol concentrations 70, 76, 80 and 84ºGL. The genotype frequencies were 0.28, 0.30 and 0.41 for AA, AB and BB, respectively. Allele B frequency was higher than A, 0.52 and 0.47, for Holstein cows, 0.58 and 0.41, for Holstein-Zebu, respectively. Genetic variants of &beta;-lactoglobulin (AA, AB and BB) had no effect on physico-chemical (acidity, pH and crioscopy), and compositional characteristics (fat, total solids, urea, crude protein, non-protein nitrogen, true protein and casein percentages), either among milk from Holstein cows, or from crossbred Holstein-Zebu. Breed effect for Holstein and H-Z on titrable acidity (16,16 and 17,07°D, respectively), pH (6,78 and 6,75, respectively), fat (3,31e 3,20%, respectively), milk urea nitrogen (16,62 e 14,45mg/dL, respectively) and crude protein (3,13 e 3,04%, respectively) could be observed. Effect of seasonality between rainy and dry seasons was also observed on physico-chemical variables of titrable acidity (16,62 and 16,34°D, respectively), pH (6,76 and 6,79, respectively) and freezing point (-0,5411and -0,5376°H, respectively), and on composition characteristics of lactose (4,34 and 4,50%, respectively), total solids (11,65 and 11,90%, respectively), LogCCS (2,44 and 2,34, respectively), crude protein (3,08 and 3,14%, respectively), true protein (2,84 and 2,91%, respectively), casein content (2,01 and 2,13%, respectively) and casein:true protein ratio (0,70 and 0,72, respectively). Effect of breed and seasonality on milk ethanol stability test was observed. Holstein-Zebu milk was ethanol-unstable on dry season. No effect of &beta;-lactoglobulin on milk stability was observed