pH e Acidez

Durante o aquecimento do leite diversas reações, como a degradação térmica da lactose e a desnaturação de proteínas do soro, ocasionam a redução do pH e aumento da acidez. Como consequência a estabilidade térmica do leite é reduzida (SILVA, 2003).

Abaixo, seguem as Tabela 22 e 23 onde são apresentados, respectivamente, os valores de pH e acidez titulável em graus Dornic, cada grau Dornic (°D) equivale à 0,1 g de ácido láctico/L. Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) (p<0,05).

Tabela 22 – Valores médios de pH.

Amostras Tratamentos 240114 070714 040315 Matéria-prima 6,90±0,03 aA 6,73±0,03 aB 6,77±0,02 aB 0 6,68±0,00 bB 6,73±0,04 aA 6,77±0,02 aA 30 dias 5,69±0,01 cB 5,78±0,01 bA 5,17±0,02 bC 60 dias 5,65±0,00 cdB 5,81±0,02 bA 90 dias 5,61±0,03 dB 5,67±0,02 cA 120 dias 5,60±0,02 dB 5,77±0,01 bA

*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem estatisticamente entre

si. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha não diferem estatisticamente entre si. Foi aplicado o Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

Tabela 23 – Valores médios de acidez titulável em graus Dornic. Amostras Tratamentos 240114 070714 040315 Matéria-prima 12,50±0,50 dB 14,50±087 cAB 15,83±0,47 bA 0 13,83±0,29 dB 17,00±0,87 cA 17,50±0,00 bA 30 dias 26,50±2,65 cC 34,58±0,38 abB 60,50±0,87 aA 60 dias 32,67±2,75 bA 31,67±0,58 bA 90 dias 38,33±0,58 aA 37,17±0,76 aA 120 dias 40,58±1,42 aA 37,17±0,29 aB

*Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem estatisticamente entre

si. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha não diferem estatisticamente entre si. Foi aplicado o Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

*Médias seguidas do desvio padrão.

Analisando os valores de pH apresentados pelas matérias-primas de cada tratamento, verifica-se que o pH da matéria-prima do tratamento 240114 foi estatisticamente diferente (p<0,05) do pH das matérias-primas dos demais tratamentos (070714 e 040315), os quais não apresentaram diferença estatística entre si (p<0,05). Em relação à acidez titulável, os valores apresentados pelas matérias-primas dos tratamentos 240114 e 040315 foram diferentes estatisticamente (p<0,05), enquanto que a acidez titulável da matéria-prima do tratamento 070714 não diferiu significativamente (p<0,05) dos outros dois tratamentos.

As matérias-primas dos processos 070714 e 040315 apresentaram valores de acidez e pH característicos de matérias-primas de boa qualidade. Enquanto que a matéria-prima utilizada no processo 240114 apresentou valores de pH (6,90±0,03) e acidez (12,50±0,50) fora dos padrões da normalidade para leite cru. Valores normais de pH situam-se entre 6,6 e 6,8, e de acordo com a instrução normativa nº 62 (2011), tanto o leite cru tipo A, quanto o leite pasteurizado tipo A devem apresentar acidez entre 0,14 e 0,18 g de ácido lático por 100 mL de amostra. Valores situados na faixa da alcalinidade são grandes indicativos de infecção da glândula mamária, a qual poderia ser confirmada através da contagem de células somáticas (MACHADO; PEREIRA; SARRIÉS, 1999). Esta contaminação altera o equilíbrio salino do leite, eleva a alcalinidade, e reduz a estabilidade das proteínas e

consequentemente também diminui a estabilidade térmica do leite (WALSTRA; JENNESS, 1984).

Nas Figuras 25 e 26 são apresentas as regressões dos tratamentos a fim de melhor descrever seus respectivos comportamentos durante o período de estocagem.

Figura 25 – pH durante 120 dias de estocagem.

Os três tratamentos apresentaram aumento da acidez e redução do pH durante o período de estocagem, porém as maiores variações ocorreram no tratamento 040315. Estas alterações também foram constatadas por Al-Saadi e Deeth (2008) ao estudarem mudanças no leite UHT durante a estocagem em diferentes temperaturas. Eles verificaram uma significativa redução no pH em amostras estocadas a 37°C e 45°C.

Analisando as variações ocorridas nos valores de acidez e pH das amostras recém processadas (zero dia) de cada tratamento em relação as respectivas matérias-primas, observa-se que após o processamento as mudanças nos valores de acidez, em todos os tratamentos, não foram estatisticamente significativas (p<0,05). O mesmo foi observado nos valores de pH dos tratamentos 070714 e 040315, os quais não sofreram alterações durante o processamento. Já no tratamento 240114 a amostra recém processada diferiu significativamente de sua matéria-prima (p<0,05), apresentando após o processamento uma redução de 0,22 unidades no pH, indicando a influência da intensidade do tratamento térmico nesta amostra, já que o binômio tempo/temperatura do processo 240114 (139±3°C/87,5 s) foi mais intenso do que o aplicado nos tratamentos 070714 (136±3°C/49,5 s) e 040315 (138±1°C/51,5s). Tratamentos com temperaturas mais elevadas causam maior redução nos valores de pH (WALSTA; JENNES, 1984).

Comparando as amostras recém processadas (zero dia), observa-se que os tratamentos 070714 e 040315 não apresentaram diferença estatística (p<0,05) para os valores de pH, enquanto que o tratamento 240114 foi estatisticamente diferente dos dois tratamentos (p<0,05). O mesmo ocorreu em relação aos valores de acidez das amostras recém processadas (zero dia), ou seja, os tratamentos 070714 e 040315 não apresentaram diferença estatística (p<0,05) e o tratamento 240114 diferiu estatisticamente (p<0,05) dos demais.

Fazendo um comparativo aos trinta dias de estocagem dos três tratamentos com suas respectivas matérias-primas, verifica-se que após este período de armazenamento (30 dias) o tratamento 040315 apresentou a maior variação nos valores de acidez (44,67) e pH (1,60). Este fenômeno pode ser explicado pela inoculação do Geobacillus stearothermophilus IAL2128. Esta espécie bacteriana produz esporos extremamente termorresistentes, os quais sobrevivem ao processamento e podem causar deterioração em leite UHT estocado em

temperaturas inadequadas. Esta deterioração, conhecida como flat-sour, contribui com o aumento da acidez do leite (KELLY; DATTA; DEETH, 2012; SILVA et al., 2010).

As diferenças estatísticas (p<0,05) nos valores de pH e acidez das amostras 240114 e 070714 com 120 dias de estocagem tem provável relação com os diferentes binômios tempo/temperatura aplicados, pois no último tempo de estocagem estudado a amostra 240114 apresentou 17,9±0,0 para o valor b*, enquanto a amostra 070714 apresentou 14,3±0,1, isto denota a maior degradação térmica na amostra 240114. Durante o tratamento térmico do leite, e também durante sua estocagem, ocorre a reação de Maillard, esta pode acontecer em qualquer temperatura, porém ocorre mais rapidamente em temperaturas elevadas (WALSTRA; JENNES, 1984). Dentre os produtos da reação está o ácido fórmico, que é formado em quantidades consideráveis e está altamente relacionado com o decréscimo do pH em leite tratado termicamente (VAN BOEKEL, 1998).

4.4. Quantificação dos sedimentos

Nesta pesquisa realizou-se a quantificação da massa de sedimentos nos tratamentos 070714 e 040315 nos primeiros trinta dias de estocagem, os dados são apresentados na Figura 27. O tratamento 240114 e demais tempos do tratamento 070714 não foram analisados, pois visualmente não apresentavam características de leite fluido, demonstrando alta coagulação e separação de fase.

Na Figura 27 pode ser observado que a maior alteração na massa de sentimentos ocorreu no tratamento 040315, o qual apresentou, após trinta dias de estocagem, uma variação de 2,66 g/L na massa de sedimentos, enquanto que o tratamento 070714 apresentou após trinta dias de estocagem uma variação de 0,69 g/L.

Figura 27 – Massa de sedimentos durante 30 dias de estocagem.

Aquecimentos acima de 75°C alteram as micelas de caseína devido à associação destas com proteínas do soro desnaturadas, dissociação de moléculas de caseína ou pela agregação de pequenas moléculas provenientes da micela. As proteínas do soro que sofreram desnaturação também irão se associar entre elas, e em partículas menores com caseínas dissociadas, e com micelas de caseína. A sedimentação é ocasionada por estas agregações de partículas induzidas pelo tratamento térmico. Estas associações e dissociações continuam a ocorrer durante o período de estocagem (FOX; MCSWEENEY, 2003). A desestabilização da micela de caseína por ação enzimática também conduz ao aparecimento de sedimentação e/ou gelificação (GAUCHER et al., 2008).

A alta variação na sedimentação apresentada pela amostra 040315 (2,66 g/L) demonstra a desestabilização mais acentuada de suas proteínas durante os 30 dias de estocagem. Este fato pode estar vinculado com o menor valor de pH da amostra 040315 (5,17±0,02) comparando-se com a amostra 070714 (5,78±0,01) após trinta dias do processo. Segundo Fox (1991) um dos fatores responsáveis pela desestabilização das partículas do leite, é a redução do pH. Silva (2003) ao estudar o comportamento da massa de sedimentos em leites UHT fabricados em três estados brasileiras e em duas estações concluiu que os sedimentos aumentam durante a estocagem.

Na Tabela 24 estão os coeficientes de correlação entre a sedimentação, o pH e a acidez. Os altos valores absolutos dos coeficientes de correlação confirmam a intensa influência do pH e da acidez na ocorrência da sedimentação.

Tabela 24 – Correlação da ocorrência de sedimentação com outros fatores. Amostras Tratamentos 070714 040315 pH x Sedimentação - 0,9998 ** - 0,9999** Acidez x Sedimentação 0,9880* 0,9996**

** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p<0,01) * significativo ao nível de 5% de probabilidade (p<0,05)

Vesconsi, Valduga e Cichoski (2012) durante o estudo da sedimentação em leite UHT integral, semidesnatado e desnatado durante 120 dias de armazenamento reportaram a redução do pH e o aumento da sedimentação ao final do período. Estes autores relacionaram a ocorrência da sedimentação à qualidade microbiológica da matéria-prima, concluindo que a presença de proteases termoestáveis de bactérias psicrotróficas favoreceu a sedimentação.

Pode-se relacionar o aumento da sedimentação a presença de proteases de bactérias termófilas produtoras de esporos, pois apesar da matéria-prima do processo 070714 possuir a maior contagem de psicrotróficos (2,09x105 UFC/mL) apresentou o menor nível de proteólise e sedimentação. Diferentemente da amostra 040315 que apresentou menor contaminação por psicrotróficos e apresentou maior proteólise e sedimentação.

4.5. Viscosidade

A vida de prateleira de leite UHT pode ser limitada pela ocorrência da gelatinização. Diversos fatores estão relacionados com o aumento da viscosidade durante a estocagem, mas a ocorrência da proteólise por ação de proteases termorresistentes é considerada como uma das causas principais (KELLY; DATTA; DEETH, 2012).

Com exceção da amostra 070714 aos 60 dias de estocagem, que apresentou maior valor quando comparada aos demais tempos, a análise de variância (ANOVA) não demonstrou aumento significativo na viscosidade durante o período de estocagem das amostras nos dois tratamentos analisados. Também não

houve diferença significativa (p<0,05) entre os tratamentos 070714 e 040315 nos primeiros 30 dias de estocagem. Os dados e o gráfico do comportamento mencionado são apresentados na Tabela 25 e na Figura 28.

Tabela 25– Valores médios de viscosidade (mPa.s)

Amostras Tratamentos 070714 040315 Matéria-prima 2,04±0,03b 2,10±0,05ª 0 dias 2,18±0,02b 2,17±0,02ª 30 dias 2,12±0,03b 2,13±0,01ª 60 dias 2,81±0,26ª 90 dias 1,98±0,03b 120 dias 1,96±0,01b

*Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si. Foi aplicado o Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

*O F de interação não foi significativo. *Médias seguidas do desvio padrão.

Figura 28 – Evolução da viscosidade durante a estocagem.

Segundo Manji, Kakuda e Arnott (1986) leites processados por aquecimento indireto e/ou em altas temperaturas gelificam mais lentamente durante a estocagem. Devido à intensidade do tratamento térmico, a complexação das micelas de caseínas com as soroproteínas aumenta, deixando a proteína

indisponível para formação de gel estável (KELLY; DATTA; DEETH, 2012). Dias (2011) acompanhou a evolução da viscosidade durante o armazenamento de leite UHT processado por injeção direta de vapor (143°C/4s) e verificou aumento acentuado na viscosidade somente após 120 dias de estocagem.

A elevação na viscosidade da amostra 070714 com 60 dias e sua visível coagulação pode ser devido à falta de esterilidade comercial do tratamento 070714 como discutido no item 4.1.5. (Esterilidade Comercial) deste trabalho. Após o processamento, amostras foram armazenadas a 35°C por 10 dias, a fim de verificar a esterilidade comercial do lote, após o período de incubação algumas amostras apresentaram-se coaguladas, como pode ser visto na Figura 29.

Figura 29 – Amostras do tratamento 070714 incubadas a 35°C por 10 dias logo após o processamento.