Martins, Rui C.

Pereira, Ricardo

Teixeira, J. A.

Vicente, A. A.

Universidade do Minho: RepositoriUM

 LEITE I+D+T   JULHO/2007                                                                                                                                                                                                                                              PÁGINA  6 CARACTERIZAÇÃO DO PERFIL DE ÁCIDOS GORDOS LIVRES DURANTE A  PASTEURIZAÇÃO CONVENCIONAL E ÓHMICA  PEREIRA, R.N.A, MARTINS, R.C., TEIXEIRA, J.A. E VICENTE, A.A.   INSTITUTO DE BIOTECNOLOGIA E BIOENGENHARIA, CENTRO DE ENGENHARIA BIOLÓGICA, UNIVERSIDADE DO MINHO  Arpereira@deb.uminho.pt   INTRODUÇÃO  Desde a introdução dos sistemas automáticos de ordenha que se tem vindo assistir ao aumento da concentração de ácidos gordos livres (AGL) no leite crú. Os procedimentos relacionados com a ordenha, assim como a sua frequência e os tratamentos mecâni-cos a que posteriormente o leite é sujeito, como por exemplo, o bombeamento, a agitação e homogeneização, têm vindo a ser apontados como principais responsáveis pelo o aumento dos AGL. Estes tratamentos mecânicos danificam a estrutura da membrana que protege os glóbulos de gordura do leite, expondo os triglicerí-deos à degradação enzimática por intermédio de lipases (lipólise).   Por sua vez, a hidrólise dos triglicerídeos resulta na libertação e consequente acumulação de AGL no leite. Os AGL quando devida-mente balanceados com produtos resultantes das reacções de proteólise (degradação enzimática das proteínas) ou quando, de forma indirecta, servem como percursores de compostos voláteis, contribuem para o sabor e odor típico de alguns queijos. No en-tanto, o aumento excessivo da concentração de AGL no leite, so-bretudo dos ácidos com cadeia de carbono curta (do C2:0 ao C6:0), está igualmente associado ao aparecimento de sabores e odores desagradáveis com consequências nefastas para a quali-dade tecnológica do leite e dos produtos com ele confeccionados.  Cerca de 60 % a 70 % da concentração de AGL no leite tem ori-gem durante a ordenha e o transporte do leite para o tanque de refrigeração. No entanto, durante o tratamento térmico do leite ocorrem mudanças significativas na composição física e química dos lípidos, especialmente na membrana dos glóbulos de gordura que pode eventualmente ser destruída pela combinação dos cho-ques térmicos e físicos. O tratamento térmico acima dos 70 ºC afecta a aglomeração dos glóbulos de gordura, promovendo fenó-menos de coalescência e desnaturando as proteínas que constitu-em a membrana dos glóbulos facilitando a interacção entre pro-teínas e outros componentes da membrana.    Normalmente, a pasteurização de leite que precede o fabrico de queijo realiza-se por intermédio de permutadores de placas, que estão frequentemente associados à acumulação de sólidos à su-perfície das placas reduzindo significativamente a eficiência na transferência de calor e aumentando a queda de pressão ao lon-go do equipamento. Por outro lado, o aquecimento óhmico afigu-ra-se como uma tecnologia emergente para a pasteurização do leite, uma vez que permite aquecer rapidamente e uniformemen-te os materiais que lhe são submetidos, podendo ser considerado um processo HTST (High Temperature Short Time).   No caso do leite, a principal vantagem do aquecimento óhmico será o formato do sistema de aquecimento: trata-se simplesmen-te de uma tubagem que, numa parte do seu percurso, possui um par de eléctrodos aplicados em posições opostas cuja função é aplicar o campo eléctrico ao alimento que entre eles passa, de forma uniforme. Isto contrasta fortemente com o percurso sinuo-so do leite num permutador de placas que pode provocar um mai-or stress mecânico. No entanto, praticamente não se conhecem trabalhos sobre os efeitos que a pasteurização óhmica poderá ter no perfil de AGL, e consequentemente, na qualidade tecnológica do leite.   Em comparação com o leite de vaca, o leite de cabra apresenta menor estabilidade térmica, concentrações elevadas de ácidos gordos (AG) de cadeia curta e glóbulos de gordura de tamanho reduzido, envolvidos por uma membrana mais frágil. Estes facto-res podem contribuir para uma maior acumulação de AGL no leite durante o seu processamento, aumentando dessa forma o risco de oxidação e formação de sabores e odores desagradáveis. Neste contexto, com este trabalho pretendeu-se verificar qual o efeito que o processamento tem sobre a estabilidade da fracção lipídica do leite de cabra, nomeadamente no perfil de AGL de cadeia curta (acido butírico, C4:0; e ácido capróico, C6:0) e de cadeia média (ácido caprílico, C8:0; e ácido cáprico, C10:0) em: i) leite de cabra crú sem tratamento; ii) leite de cabra crú submetido a passagem por diferentes tipos de bombas e sistemas de pasteurização (permutador de placas e aquecedor óhmico) sem tratamento tér-mico; iii) leite de cabra pasteurizado pelo permutador de placas e aquecedor óhmico.  METODOLOGIA  Utilizaram-se quatro amostras (A, B, C e D) de 60 litros de leite de cabra das raças “Saanen” e “Serrana”, que foram recolhidas numa unidade de fabrico de queijo de cabra, localizada na Região do Minho (Portugal). Para a extracção e quantificação individual de AGL do leite foram utilizadas as técnicas de micro-extracção em fase sólida (SPME, solid-phase micro-extraction) e cromatografia gasosa. Efectuaram-se calibrações individuais para os AGL de ca-deia curta e média através da adição prévia de padrões de AGL nas amostras de leite, assim como para as fibras de SPME utiliza-das durante as extracções.   As calibrações demonstraram ser reprodutíveis e lineares num intervalo de concentrações situado entre os 5 e 40 mg/l. As amos-tras de leite crú foram posteriormente submetidas a diferentes tratamentos; o leite crú foi bombeado alternadamente por intermé-dio de uma bomba centrífuga (operando uma rotação de 2960 rpm) e uma bomba de parafuso (operando a uma rotação de 20 rpm), de forma a debitarem um caudal semelhante; as pasteuriza-ções óhmica e convencional foram realizadas alternadamente e de forma contínua num aquecedor óhmico e num sistema de permu-tador de placas, respectivamente, à temperatura de 72.5 ºC duran-te 15 segundos. Os resultados obtidos trataram-se estatisticamen-te por técnicas de análise multivariada através da análise de com-ponentes principais (PCA, principal component analysis) e análise hierárquica de clusters (HCA, hierarchical cluster analysis).  RESULTADOS E DISCUSSÃO  As amostras de leite crú recolhidas entre os meses de Setembro e Dezembro de 2006 apresentaram uma concentração média total de AGL de cadeia curta e média de 66.82 ± 27.18 mg/l, tendo-se registado um valor máximo de 142.72 mg/l (em Outubro) e míni-mo de 38.29 mg/l (em Novembro). O AGL mais representativo foi o ácido cáprico contabilizando mais de 30 % do total de AGL quanti-ficados (Figura 1).  A análise de componentes principais (PCA) aplicada às composi-ções percentuais dos AGL quantificados, revelou que mais de 80 % (componente principal 1) da variabilidade observada nos resulta-dos corresponde às diferenças de concentrações entre o ácido cáprico livre (o mais representativo de todos os AGL quantificados) e, essencialmente, os AGL de cadeia curta (butírico e capróico) (Figura 2).  Estes resultados demonstram que, em termos percentuais, os con-teúdos de AGL de cadeia curta (ácidos butírico e capróico) e ca-deia média (ácidos caprílico e cáprico) estão inversamente correla-cionados no leite de cabra. Estas correlações estão de acordo com as já observadas em estudos anteriores para os AG de leite de cabra (Chilliard et al. 2003, Chilliard & Ferlay 2004) e resultam fundamentalmente das diferentes vias metabólicas e fluxos de nutrientes envolvidos na síntese de lípidos; quando disponibilidade de AG de cadeia longa aumenta, a secreção corporal de AG de cadeia média diminui, o que resulta numa diminuição da sua con-centração, diminuição essa mais acentuada devido ao efeito de diluição promovido pela maior presença de AG de cadeia longa (Chilliard & Ferlay 2004). Ao contrário dos AG de cadeia média, a concentração dos AG de cadeia curta não é tão afectada pelo au-mento de suplementos lipídicos, que se podem verificar durante a dieta ou mobilização de lípidos.  Figura 1. Composição percentual (%) dos AGL presentes em leite de cabra crú sem tratamento: (C4) ácido butírico; (C6) ácido capróico; (C8) ácido caprílico; e (C10) ácido cáprico. Figura 2. Análise de componentes principais (PCA) aplicada à composição percen-tual dos AGL quantificados nas amostras de leite A (▬), B (▬), C (▬) e D (▬): (●) sem tratamento; (○) bomba centrifuga; (□) bomba parafuso; (■) passagem pelo permutador de placas sem aquecimento; (♦) pasteurização no permutador de placas; (▲) passagem no aquecedor óhmico sem aquecimento; (●) pasteurização no aquecedor óhmico. A análise hierárquica de clusters (HCA) evidenciou ainda que os tratamentos estudados não foram os principais responsáveis pela variabilidade encontrada nos perfis de AGL. Em particular, as bombas (nas condições de operação utilizadas) não promoveram aumentos significativos na concentração de AGL.   Seria de esperar que o bombeamento do leite pela bomba centrí-fuga, a operar a 2960 rpm, pudesse provocar alterações nas con-centrações de AGL, uma vez que estudos prévios realizados em leite de vaca relatam uma aumento da concentração de AGL após bombeamento, realizado num intervalo de rotações compreendi-do entre as 1750 e 3500 rpm (Escobar & Bradley 1990).  O facto de o leite ter sido refrigerado (5 ºC) antes de ser bombeado pode ter evitado a acumulação de AGL; efectivamente, a baixas temperaturas os glóbulos de gordura parecem apresentar uma maior resistência ao stress mecânico (Wiking 2005). De igual for-ma a pasteurização óhmica a 72.5 ºC durante 15 segundos não promoveu modificações acentuadas nos conteúdos de AGL, quan-do comparada com a pasteurização convencional.   O efeito adicional do campo eléctrico, combinado com o efeito tér-mico, na pasteurização óhmica não influenciou a composição per-centual de AGL no leite de cabra de uma forma estatisticamente significativa. Estes resultados indicam que a pasteurização óhmica poderá ser introduzida no processo de pasteurização de leite de cabra sem afectar negativamente a sua qualidade organoléptica.  CONCLUSÕES  A combinação das técnicas analíticas de SPME e cromatografia gasosa resultaram num método com boa reprodutibilidade para a quantificação de AGL de cadeia curta e média em leite de cabra. A correlação inversa entre os AGL de cadeia curta e média evidencia-da nos resultados indicam que um leite de cabra, ainda que apre-sentando um menor teor de gordura, poderá ser rico em AGL de cadeia curta e assim demonstrar a mesma apetência para o des-envolvimento do sabor a ranço.   De uma forma geral, a variabilidade das composições percentuais observada nas amostras de leite crú, que foram analisadas sem serem sujeitas a qualquer tipo de tratamento, foi superior à varia-bilidade introduzida pelos tratamentos estudados experimental-mente.   Factores relacionados com o estado de fisiológico, o estado de lactação e a dieta dos animais poderão justificar as variações ob-servadas nos valores percentuais de AGL, em particular nos valo-res de ácido cáprico. Dessa forma a monitorização da composição de AGL antes das diferentes etapas de processamento poderá re-presentar um avanço significativo na avaliação da qualidade do leite.                        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Chilliard, Y., Ferlay, A., Rouel, J. & Lamberet, G. (2003), ‘A review of nutritional and physiological factors affecting goat milk lipid synthe-sis and lipolysis’, Journal of Dairy Science 86, 1751–1770. Chilliard, Y. & Ferlay, A. (2004), ‘Dietary lipids and forages interacti-ons on cow and goat milk fatty acid composition and sensory pro-perties’, Reproduction Nutrition and Development 44, 467–492. Escobar, G. J. & Bradley, R. (1990), ‘Effect of mechanical treatment on the free fatty acids content of raw milk.’, Journal of Dairy Scien-ce 73, 2050–2060. Wiking, L. (2005), Special Reference to Automatic Milking Systems, PhD thesis, Swedish University of Agricultural Sciences. LEITE I+D+T   JULHO/2007                                                                                                                                                                                                                                              PÁGINA 7 

Caracterização do perfil de ácidos gordos livres durante a pasteurização convencional e óhmica

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Caracterização do perfil de ácidos gordos livres durante a pasteurização convencional e óhmica

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