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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS – CAMPUS RIO POMBA MESTRADO PROFISSIONAL EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS FÁBIO LÚCIO SILVA SANDIM CARACTERIZAÇÃO DE SORO DE QUEIJO PRODUZIDO NA MICRORREGIÃO DE UBÁ RIO POMBA MINAS GERAIS – BRASIL 2018
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS – CAMPUS RIO
POMBA
MESTRADO PROFISSIONAL EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
ALIMENTOS
FÁBIO LÚCIO SILVA SANDIM
CARACTERIZAÇÃO DE SORO DE QUEIJO PRODUZIDO NA
MICRORREGIÃO DE UBÁ
RIO POMBA
MINAS GERAIS – BRASIL
2018
FÁBIO LÚCIO SILVA SANDIM
CARACTERIZAÇÃO DE SORO DE QUEIJO PRODUZIDO NA
MICRORREGIÃO DE UBÁ
RIO POMBA
MINAS GERAIS – BRASIL
2018
FÁBIO LÚCIO SILVA SANDIM
CARACTERIZAÇÃO DE SORO DE QUEIJO PRODUZIDO NA
MICRORREGIÃO DE UBÁ
Dissertação apresentada ao Campus Rio Pomba, do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, como requisito parcial para a conclusão do curso de Pós-Graduação Stricto Sensu em “Ciência e Tecnologia de Alimentos” para a obtenção do título de Mestre
Orientadora: Profa Dra Vanessa Riani Olmi Silva
RIO POMBA
MINAS GERAIS – BRASIL
2018
Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca Jofre Moreira – IFET/RP
Bibliotecária: Ana Carolina Souza Dutra CRB 6 / 2977
S217c
Sandim, Fábio Lúcio Silva.
Caracterização de soro de queijo produzido na microrregião de
Ubá./ Fábio Lúcio Silva Sandim. – Rio Pomba, 2018.
v, 42f.
Orientador: Profª. Vanessa Riani Olmi Silva.
Dissertação (Mestrado) - Mestrado Profissional Stricto Sensu em
Cência e Tecnologia em Alimentos - Instituto Federal do Sudeste de
Minas Gerais - Campus Rio Pomba.
CDD: 637.3
1. Produto lácteo. 2. Laticínio. I. Silva, Vanessa Riani Olmi.
II.Título.
CDD: 637.3
FÁBIO LÚCIO SILVA SANDIM
CARACTERIZAÇÃO DE SORO DE QUEIJO PRODUZIDO NA
MICRORREGIÃO DE UBÁ
Dissertação apresentada ao Campus Rio Pomba, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, como requisito parcial para a conclusão do curso de Pós-Graduação Stricto Sensu em “Ciência e Tecnologia de Alimentos” para a obtenção do título de Mestre
Aprovada em : 30 de Novembro de 2018
________________________ ________________________
Roselir Ribeiro da Silva André Narvaes da Rocha Campos
________________________ ________________________
Maurício Henriques Louzada Silva Welliton Fagner da Cruz
_____________________
Vanessa Riani Olmi Silva
i
Dedico este trabalho aos meus pais, por todo apoio até o fim desta jornada.
ii
AGRADECIMENTOS
Primeiramente quero agradecer a Deus por me propiciar todas as
condições necessárias para realização deste trabalho e me colocar no lugar
certo com as pessoas certas para meu maior crescimento.
À minha família por acreditar e me apoiar todo esse tempo.
À minha orientadora Vanessa Riani Olmi Silva que além de sua grande
capacidade técnica se demonstrou uma pessoa extremamente humana.
Ao professor Roselir Ribeiro da Silva por não medir esforços para me
ajudar tanto profissional como pessoalmente.
Ao professor André Narvaes da Rocha Campos que quando ao me ver
chegar em Rio Pomba aos 17 anos para fazer a matrícula no curso superior e
talvez por ver a fragilidade de um menino provindo de uma escola pública de
uma pequena e distante cidade me disse a seguinte frase “ Não pode desistir!
O curso é bom!”, frase tal que serviu de motivação e que me lembro
perfeitamente até hoje.
Ao Bolsista John por toda ajuda nas análises e acima de tudo pela
amizade.
Aos técnicos de Laboratório do IF Sudeste MG – Campus Rio Pomba
por todo apoio.
Aos funcionários e proprietários dos laticínios por toda atenção e ajuda
ao ceder as amostras.
A todas as pessoas que de alguma forma contribuíram para conclusão
deste trabalho.
iii
“...o teu trabalho é a oficina em que podes forjar a tua própria luz.”
Emmanuel
iv
RESUMO
SANDIM, Fábio Lúcio Silva, Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de
alimentos, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de
Minas Gerais, Novembro de 2018. Caracterização de soro de queijo
produzido na microrregião de Ubá. Orientadora: Vanessa Riani Olmi Silva.
Co-orientadores: Roselir Ribeiro da Silva, André Narvaes da Rocha Campos.
O soro de queijo, dada a sua elevada carga orgânica, constitui um problema
ambiental grave quando descarregado inapropriadamente nos cursos de água.
O trabalho teve como objetivo caracterizar o soro de queijo gerado em laticínios
da microrregião de Ubá e propor alternativas para destinação. Foram
selecionados quatro laticínios da microrregião de Ubá (A, B, C e D) para a
coleta de soro de quatro tipos de queijos, sendo eles: Minas Frescal, Minas
Padrão, Requeijão e Muçarela. Foram analisadas as seguintes variáveis:
proteína, gordura, carboidratos, umidade, cinzas, temperatura, pH, oxigênio
dissolvido, turbidez, alcalinidade, acidez, sólidos totais, sólidos totais voláteis,
demanda química de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total,
dureza, nitrogênio total, e observa-se que possuem altas concentrações em
algumas variáveis proteína e gordura, o que mostra ser potencialmente
aplicável para a produção de vários alimentos, alta demanda bioquímica de
oxigênio, demanda química de oxigênio e turbidez e quantidades consideráveis
de nitrogênio, fósforo o que acarreta severos impactos quanto descartados sem
tratamento, para pH, os valores variaram de 4,83 a 6,67, sendo observada
diferença (p<0,05) entre os soros gerados na produção de requeijão e os soros
dos demais tipos de queijo, assim como observado para acidez. A temperatura
das amostras ficaram dentro do permitido para lançamento, os valores de
sólidos totais variaram de 5, 88 a 6,95 g/L, para sólidos totais fixos os valores
ficaram entre 0,52 e 0,81 g/L e para sólidos totais voláteis entre 5,12 e 6,33 g/L.
Devido as características e localização das unidades queijeiras e
características das amostras de soro, a fabricação de bebida láctea é a melhor
alternativa para utilização das amostras analisadas neste estudo.
Palavras chave: coproduto lácteo, laticínio, controle ambiental.
v
ABSTRACT
SANDIM, Fábio Lúcio Silva, Professional Master in Food Science and Technology, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, November 2018. Evaluation of the characteristics of whey produced in the Ubá micro-region and proposition of alternatives for destination and treatment. Advisor: Vanessa Riani Olmi Silva. Co-adviser: Roselir Ribeiro da Silva, André Narvaes Rocha Campos. Cheese whey, given its high organic load, is a serious environmental problem
when discharged improperly into the waterways. The objective of this study was
to characterize whey from dairy products from the Ubá micro-region and to
propose alternatives for the destination. Four dairy products from the Ubá
microregion (A, B, C and D) were selected for the collection of four kinds of
cheeses (three dairy products for each type of cheese): Minas Frescal, Minas
Gerais, Requeijão and Muçarela. The samples varied significantly (p <0.05),
and it is observed that they have high concentrations in some parameters such
as biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand, and
considerable amounts of nitrogen, phosphorus which causes severe impacts as
discarded without treatment, presented high turbidity, high protein and fat
content which shows to be potentially applicable for the production of several
foods, besides total fixed solids within the values found by other authors. As for
pH, the values ranged from 4.83 to 6.67, being observed a difference (p <0.05)
between the sera generated in the production of curd cheese and the sera of
the other types of cheese, as well as the acidity, for temperature the total solids
values ranged from 5, 88 to 6.95 g / L, for total fixed solids values were between
0.52 and 0.81 g / L and for total volatile solids between 5,12 and 6,33 g / L
characterizing a significant difference (p <0,05). Due to the characteristics and
location of the whey units and the characteristics of the whey samples, the milk
beverage manufacturing is the best alternative for the use of the samples
analyzed in this study.
Key words: dairy co-product, dairy, environmental control
vi
Sumário
1.INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 1
2. OBJETIVOS .............................................................................................................. 3
2.1. Objetivo Geral .................................................................................................... 3 2.2.Objetivos Específicos .......................................................................................... 3
3. REVISÃO DE LITERATURA ..................................................................................... 4
3.1. Poluição das águas ............................................................................................ 4 3.3 Impacto Ambiental da Indústria Queijeira ............................................................ 6 3.4. Características do Soro de Queijo ...................................................................... 6 3.5. Alternativas de utilização do soro ....................................................................... 8 4.1. Seleção dos laticínios ....................................................................................... 11 4.2. Coleta das Amostras ........................................................................................ 12 4.3. Caracterização das amostras dos soros de queijo ........................................... 12 4.4. Delineamento Experimental.............................................................................. 13
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 15
5.2. Análise de Componentes Principais ................................................................ 23 5.4. Proposição de Uso ........................................................................................... 25
6. CONCLUSÃO ......................................................................................................... 29
7. REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 30
1
1.INTRODUÇÃO
O Brasil é um dos maiores produtores de leite e apresenta crescimento
anual na taxa de produção leiteira ao redor de 4%, o que representa valor maior
ao de todos os países que ocupam os primeiros lugares, podendo ocupar as
primeiras posições com o passar do tempo (PARDO, 2015). Desta produção, por
volta de 35% é destinada a fabricação de queijo, que possui taxa de crescimento
anual de 4,6%, superior ao da própria produção leiteira (MATOS, 2014).
Relacionado à produção de queijo o grande problema é a geração do soro
de queijo, que apresenta grande potencial poluidor devido à presença de
proteínas, gordura, lactose e sais minerais. Sua demanda bioquímica de oxigênio
(DBO) é extremamente alta, varia de 30.000 a 50.000 mg de oxigênio por litro de
soro, valor 100 vezes maior ao do esgoto doméstico. Com isso, um laticínio com
produção média de 10.000 litros de soro por dia, gera a mesma carga poluente de
uma população de 5.000 habitantes (KEMPKA, 2016).
O soro de queijo é produzido em volume muito elevado e o seu tratamento
é muito caro para os grandes e pequenos lacticínios. O descarte total de soro de
queijo representa também um grave problema ambiental, por outro lado quando é
feito tratamento adequado para posterior descarga do efluente tratado há
implicação de implantação com custo muito alto (CRETO,2018).
Em média para a fabricação de 1 quilo de queijo são necessários 10 litros
de leite, levando a produção de 8 a 9 litros de soro, e considerando a produção de
450.000 toneladas de queijo por ano no Brasil, essa quantidade corresponde a
4.050.000 toneladas de soro de queijo por ano (POPPI 2015).
Descartar esse volume de soro sem tratamento eficiente não é só crime
previsto por lei segundo a deliberação normativa COPAM nº102 de outubro de
2006 (MINAS GERAIS, 2006), mas também significa rejeitar um produto de alto
valor nutricional. As proteínas do soro possuem um dos mais altos índices de valor
biológico em comparação com outras fontes de proteínas. Na maioria dos
laticínios, que são de pequeno e médio porte, isto ocorre em decorrência das
dificuldades financeiras para manter pessoal especializado para trabalhar com
inovações tecnológicas e operar sistemas de efluentes. Esse fato é preocupante,
pois a destinação incorreta do soro de leite pode conduzir a poluição das águas,
2
geração odor desagradável, bem como o comprometimento da estrutura físico-
química do solo e, consequentemente, descumprimento da lei.
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2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral
Caracterizar o soro de queijo gerado nos laticínios produtores de queijo
da microrregião de Ubá e propor alternativas para destinação e tratamento do
mesmo.
2.2.Objetivos Específicos
Aplicar questionário para selecionar laticínios da microrregião de Ubá e
coletar amostras de soro de diferentes tipos de queijo;
caracterizar o soro produzido nas unidades queijeiras em relação à sua
composição centesimal;
caracterizar o soro produzido nas unidades queijeiras em relação às
variáveis ambientais;
conhecer a aplicabilidade dos soros produzidos por meio da composição
nutricional e ambiental.
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3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1. Poluição das águas
A água é um dos recursos naturais mais importantes da Terra, sendo
indispensável para a geração e manutenção de todas as formas de vida em
nosso planeta. O volume total de água na Terra é estimado em 1,34 bilhões de
km3, mas somente 2,7% deste valor correspondem à água doce, sendo que
boa parte desta água se encontra congelada nos polos (cerca de 3/4) ou
armazenada em depósitos subterrâneos (PEREIRA, 2005).
O Brasil sempre possui água em abundância e a preocupação com sua
poluição é recente já que na década de 1970, com o incremento da
industrialização do país, este problema se intensificou. A poluição de rios
suscitava sentimentos de revolta e aceitação, também por força da crença na
necessidade de gerar empregos (DE FREITAS, 2016).
Os lagos, riachos, córregos e rios, são as principais fontes de água
potável, representam aproximadamente 0,01% do suprimento total de água.
Devido a problemas de distribuição geográfica irregular e de má conservação
da qualidade dos recursos hídricos, em todo o mundo cerca de 1,1 bilhão de
pessoas sofrem com a falta de água e 2,4 bilhões não dispõem de programas
de tratamento de água. Apesar da porcentagem reduzida de água doce
disponível, a água é um dos recursos naturais mais utilizados pelo homem,
sendo fundamental em diversas atividades, tais como abastecimento público,
processos produtivos industriais, agropecuária (responsável por 70% do
consumo da água em nosso país) recreação e, infelizmente, como depósito de
uma série de resíduos inerentemente produzidos durante as atividades
antropogênicas (PEREIRA, 2005).
O comprometimento da qualidade da água para fins de abastecimento
doméstico é dado pela poluição causada por diferentes fontes, tais como
efluentes domésticos, efluentes industriais e deflúvio superficial urbano e
agrícola. Os efluentes domésticos, por exemplo, são constituídos basicamente
por contaminantes orgânicos, nutrientes e microrganismos, que podem ser
patogênicos. A contaminação por efluentes industriais é decorrente das
matérias-primas e dos processos industriais utilizados, podendo ser complexa,
5
devido à natureza, concentração e volume dos resíduos produzidos (ERVILHA
2013).
3.2 Legislação Ambiental
A Resolução CONAMA nº 357 de 2005, além de estabelecer os
parâmetros de qualidade de água que enquadram em diferentes classes,
estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Dentre os
parâmetros avaliados para obtenção do grau de qualidade da água
sobressaem-se os que comprometem, especialmente, a sustentação da vida
aquática e dos dependentes dessa.
Essa resolução CONAMA n° 357 estabelece limites para fósforo, por
exemplo, baseado na característica do corpo d’água (ambiente lêntico ou
lótico) e nos limites que interferem negativamente nos diferentes ambientes. Já
para nitrogênio total amoniacal os limites consideram a faixa do pH da água.
Em termos de importância, o nitrogênio e o fósforo são considerados os
principais responsáveis pela eutrofização dos cursos de água, por serem
componentes essenciais para o desenvolvimento dos organismos, o que
possibilita um desequilíbrio na proliferação de algas, plantas aquáticas e micro-
organismos, exigindo elevados níveis de oxigênio dissolvido comprometendo a
disponibilidade aos outros organismos daquele ambiente.
. De acordo com a Resolução n ° 57, de 17 de março de 2005 (BRASIL,
2005), águas para estarem na condição classe 2, por exemplo, devem
apresentar DBO5 menor que 5,0 mg.L-1 .
A Deliberação Normativa Conjunta COPAM/ CERH no 1, de 5 de maio
de 2008, estabelece as condições de lançamento de efluentes nos corpos d
‘água um valor de DBO5 e DQO, respectivamente, de até 60 mg.L-1 e 180
mg.L-1. (MINAS GERAIS, 2008).
Os óleos e as graxas em seu processo de decomposição reduzem o
oxigênio dissolvido, elevando a DBO5 e a DQO, causando alteração no
ecossistema aquático. Na legislação brasileira, Resolução CONAMA no 357,
de 17 de março de 2005 (BRASIL, 2005), a recomendação de concentração de
óleos vegetais e gorduras animais é até 50 mg.L-1 e ausência de materiais
flutuantes.
6
3.3 Impacto Ambiental da Indústria Queijeira
O mercado de queijos apresenta grande fragmentação na produção
devido à participação de pequenas e médias empresas localizadas em área
rural, muitas destas fora dos controles sanitários. Por outro lado, o mercado
formal é concentrado, se comparado com outros derivados do leite onde
apenas 11% da produção é preenchida por grupos donos das maiores
empresas (CHALITA, 2009).
A produção de queijos no Brasil foi de 540.000 toneladas em 2014, o
que corresponde à produção aproximada de 5,4 milhões de toneladas de soro
de queijo, sendo a produção de bebidas lácteas uma das principais opções de
aproveitamento deste. Porém, esse aproveitamento atinge apenas 15% das
indústrias, o seu descarte é prática comum e a principal fonte poluidora, devido
à alta quantidade de matéria orgânica presente no soro de queijo, impondo um
alto valor de DBO (30.000 a 60.000 mg L-1) às estações de tratamento de
efluentes (BUSS, 2014).
Considerando a competitividade no mercado e a necessidade de baixar o
custo de produção, são poucas as empresas que demonstram preocupação
ambiental com relação ao destino correto de seus efluentes. Na maioria dos
laticínios, que são de pequeno e médio porte, isto ocorre em decorrência das
dificuldades financeiras para manter pessoal especializado para trabalhar com
inovações tecnológicas e operar sistemas de efluentes (FARIA et al., 2004). Esse
fato é preocupante, pois a destinação incorreta do soro de leite pode conduzir a
poluição das águas, geração de odor desagradável, bem como o
comprometimento da estrutura química do solo e, consequentemente,
descumprimento da lei (CHAVES et al., 2010)
3.4. Características do Soro de Queijo
O soro de queijo constitui subproduto do processamento de queijos, da
caseína e de outros produtos lácteos acidificados. Contém a metade do extrato
seco do leite, e é composto por lactose, proteínas e sais. Cerca de 75 e 85%
do volume de leite destinado à fabricação de queijos resulta em soro, que é a
fase aquosa, opaca e de coloração verde amarelada, obtido durante a
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produção de queijo ou de caseína, resultante da coagulação do leite por ácido
ou enzimas proteolíticas. Sua composição química varia substancialmente
dependendo da variedade de queijo ou caseína produzido, do tipo de leite
(bovino, caprino ou ovino), período do ano, tipo de nutrição dada aos animais,
estágio de lactação e da qualidade do processamento industrial para a
obtenção de queijos, caseínas e por fim do tipo de soro obtido: soro ácido ou
doce (WALZEN; DILLARD; GERMEN, 2002).
Dependendo do tipo de queijo que está sendo fabricado, existem dois
tipos de soro: o soro de coagulação enzimática proveniente da produção de
queijos como chedar, suíço, muçarela, dentre outros, também chamado de
soro doce que apresenta pH na faixa de 5,3 a 6,6. O outro tipo de soro,
proveniente de coagulação ácida, é denominado de soro ácido e tem pH entre
4,4 e 5,3 sendo obtido principalmente através da fabricação de queijos tipo
cottage e ricota, ou do processo industrial de obtenção da caseína (POPPI,
2015).
O soro de queijo, dada a sua elevada carga orgânica, constitui um
problema ambiental grave quando descarregado inapropriadamente nos cursos
de água, podendo a instalação de sistemas de tratamento nas indústrias
queijeiras ser bastante dispendiosa, o que muitas vezes afasta os proprietários
dessa decisão. No entanto, o soro pode ter diversas aplicações, das quais se
destacam a produção de requeijão, a incorporação nas rações para animais ou
valorizado por meio da sua introdução na alimentação humana e na produção
de produtos químicos, farmacêuticos e cosméticos (CASTANHEIRA, 2015).
No soro está contida quase a metade dos nutrientes originais do leite
sendo rico em componentes como: proteínas do soro, vitaminas hidrossolúveis,
sais minerais e lactose. As proteínas do soro são complexas misturas de
numerosas moléculas, cujas principais são: β lactoglobulina, α-lactalbumina,
imunoglobulinas e albumina de soro que representam aproximadamente 2,7,
1,2, 0,65 e 0,25 g/L, respectivamente. Existem outras classes de proteínas
incluindo a lactoferrina, série de enzimas (fosfatases ácidas e alcalinas,
lisozimas, xantinas, lactoperoxidases), hormônios e fatores de crescimento
(SILVA, 2016).
O soro de queijo contém, em média, 93% de água, 5% de lactose, 0,7 a
0,9% de proteínas, 0,3 a 0,5% de gordura, 0,2% de ácido láctico e pequenas
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quantidades de vitaminas. A fração protéica contém, aproximadamente, 50%
de b-lactoglobulina, 25% de a-lactoalbumina e 25% de outras frações protéicas,
incluindo imunoglobulinas (FITZSIMONS et al., 2006).
3.5. Alternativas de utilização do soro
Em função da rigidez da legislação ambiental, indústrias de laticínios e
instituições de ensino e pesquisa tem buscado alternativas para o
aproveitamento do soro de queijo, entre as quais podem ser citadas: produção
de aguardente, pão de queijo, bolos, bebidas enriquecidas, linguiça, mortadela,
doce de leite pastoso e revestimento protetor comestível. Ainda assim
ingredientes lácteos à base de soro podem substituir, com qualidade e baixo
custo, os sólidos do leite e dar origem a fórmulas alternativas para diversos
alimentos. Porém, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), por
meio de Resoluções de Diretoria Colegiada (RDCs) estabelece os padrões de
identidade e qualidade de produtos alimentícios, entre os quais são citados
sorvetes, balas e caramelos, apresuntados e pães onde estabelece valores
máximos permitidos para adição do soro (ROHLFES, 2014).
As aplicações do soro são inúmeras, englobando as indústrias de
lácteos, carnes, misturas secas (para condimentar), panificação (melhorar o
valor nutricional, sabor e cor), chocolate, cereais, aperitivos, bebidas, material
combustível, fertilizante e alimentação animal, entre outros. Em virtude do seu
alto valor nutricional o soro de queijo se torna um substrato atraente para sua
utilização em processos fermentativos para obtenção de vários produtos, como
ácido láctico, butanol e etanol, entre outros (FLORÊNCIO, 2013).
Com relação às suas propriedades funcionais, a eficácia das proteínas
isoladas do soro de leite no sentido de melhorar a atuação do sistema
imunológico foi também testada em humanos portadores do vírus HIV. Esses
vírus, mesmo quando a doença está sob controle, por efeito de medicação,
causam um desequilíbrio dos linfócitos TCD4 + (linfócitos de defesa do
organismo) deixando prevalecer os linfócitos TCD8 + ou linfócitos de ataque
Tkiller (SGARBIERI 2004).
9
O alto teor de aminoácidos das proteínas do soro afeta os processos
metabólicos da regulação energética, favorecendo o controle e a redução da
gordura (HARAGUCHI, 2006).
Proteínas de soro e caseínas são preferidas para formulações infantis
em virtude de seu elevado valor nutritivo. As proteínas lácteas são utilizadas na
forma de hidrolisados, onde normalmente são reduzidas a aminoácidos e
peptídeos de muito baixo peso molecular. Teoricamente a hidrólise extensiva
deve destruir os epítonos alergênicos (regiões de ligação da IgE), resultando
em produtos hipoalergênicos seguros (PACHECO 2005).
Além das propriedades funcionais das proteínas do soro de leite, este
subproduto apresenta outras excelentes propriedades tecnológicas, não só
para substituir os sólidos do leite. Seu uso em forma em pó, permite intensificar
o desenvolvimento de cor durante o cozimento de produtos cárneos embutidos,
aumentar o volume dos pães e bolos e atuar como veículo antiaglutinante em
misturas secas (ZAVAREZE, 2010).
A identificação de alternativas para o aproveitamento adequado do soro
de leite é de fundamental importância em função de sua qualidade nutricional,
do volume produzido e de seu poder poluente. Os requerimentos para diminuir
a poluição ambiental e a necessidade do uso de nutrientes disponíveis para a
alimentação da população humana têm feito da utilização do soro de queijo
uma necessidade (GIROTO; PAWLOWSKY, 2001).
O soro possui elevada importância na cadeia de produção de lácteos,
pois muitas das pequenas e médias indústrias não possuem condições
tecnológicas para usá-lo ou descartá-lo de maneira correta e por isso acaba
sendo utilizado na alimentação animal, tratado como água residual ou ainda,
descartado diretamente no meio ambiente, sem nenhum tratamento prévio.
Sendo assim, grande parte deste nutritivo subproduto é desperdiçada,
colaborando com a contaminação ambiental (ALVES et al., 2014).
Há três formas principais de utilização do soro de leite: direta,
estabilização direta e conversão. Na utilização direta não são realizados
quaisquer tratamentos, sendo reaproveitado para alimentação animal,
ingrediente de alimentos ou bebidas, irrigação na produção agrícola. A
estabilização direta é um método que consiste em utilizar recursos físicos ou
químicos para concentrar componentes desejáveis como lactose, proteínas e
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minerais. Assim há redução de sua carga orgânica e um aproveitamento
melhor de seus componentes. Entre os métodos de estabilização direta estão:
recuperação de proteínas, evaporação inversa, cristalização da lactose e
secagem. A conversão é o mecanismo que transforma a lactose em outro
composto a partir de processos químicos ou biológicos, produzindo, por
exemplo, etanol, metano e biomassa (FOSTER et al. 2010).
O soro doce é o que possui maior aplicabilidade industrial, podendo ser
aproveitado, na forma líquida direta ou para a produção de queijos frescos
(ricota), bebidas lácteas e fornecimento direto para alimentação animal.
Quando na forma em pó, as aplicabilidades do soro do leite aumentam
significativamente, pois pode ser adicionado em diversos produtos alimentares
como um substituto parcial ou total do leite em pó. As vantagens da
substituição estão relacionadas ao baixo teor de gordura e lactose e ao
aumento das propriedades nutricionais em relação às proteínas, vitaminas e
sais minerais. As desvantagens encontradas nesta forma de aplicação são os
altos custos dos equipamentos (NUNES, 2016).
Quanto às aplicações industriais do soro ácido nos alimentos, seja na
forma líquida direta, condensada ou em pó, pode-se afirmar que estas
apresentam limitações. Isso ocorre porque o soro de queijo ácido confere sabor
salinizado ou ácido aos alimentos, logo, estudos tem sido desenvolvidos,
visando melhorar a aplicabilidade do soro ácido em produtos para que estes
passem a ter boa aceitabilidade sensorial (OLIVEIRA, 2011).
O processo de aproveitamento do soro, em geral, requer a utilização de
instalações industriais com um determinado grau de complexidade, o que
demanda um investimento financeiro considerável. Assim, é necessário que
haja um volume mínimo de matéria-prima que justifique o investimento.
Entretanto, grande parte do soro de leite gerado no Brasil e no estado de Minas
Gerais tem origem nas operações de pequenas e médias queijarias, nas quais
se torna difícil o investimento em tecnologia necessária para o beneficiamento
deste coproduto. A tendência é a instalação de unidades centrais de
processamento, que recebam o soro produzido pelas queijarias de uma
determinada região, e também sistemas de gestão de transporte para redução
de custos (GONÇALVES, 2017).
11
Tendo como base o alto volume de soro que é gerado na produção de
queijo e as poucas pesquisas presentes na área, seu potencial como poluidor
ambiental e suas diversas qualidades nutricionais e tecnológicas na indústria
alimentícia é necessário estudar suas características a fim de conhecer melhor
seu potencial de utilização (MENEZES, 2011).
Segundo De Oliveira Afonso 2008, o soro pode ser considerado um co –
produto, pois a hidrólise enzimática das proteínas do soro de leite,
empregando-se uma pancreatina em algumas das condições testadas, mostrou
ser um processo que pode ser utilizado para o aproveitamento deste co-
produto industrial, uma vez que permitiu a obtenção de hidrolisados protéicos
ricos em di-tripeptídeos e aminoácidos livres, quando comparados com um
produto comercial. Este resultado confirma a percepção de que o soro de
queijo não dever ser tratado como um resíduo, mas como uma matéria-prima
com valor nutricional, funcional e econômico, possibilitando a agregação de
valor ao longo da cadeia do leite e a redução de custos com os processos de
tratamento de efluentes.
A microrregião de Ubá é composta por pequenos laticínios, produtores
de variados tipos de queijos, onde não possuem tecnologia necessária para
lidar com o soro gerado nem capacidade financeira para dar tratamento
adequado, portanto é necessário o conhecimento as características do soro de
queijo da região para observar se ocorre ou não variação em sua composição
de acordo com os métodos não padronizados de cada indústria.
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1. Seleção dos laticínios
Foram selecionados quatro laticínios da microrregião de Ubá (A, B, C e
D) para a coleta de soro de quatro tipos de queijos (três laticínios para cada
tipo de queijo), sendo eles: Minas Frescal, Minas Padrão, Requeijão e
Muçarela.
Os laticínios foram selecionados com base nas respostas obtidas pela
aplicação de um questionário aplicado para obtenção de dados sobre as
12
empresas (Figura 1), sendo a seleção baseada na localização das empresas e
nos tipos de produtos fabricados.
Nome da empresa
Localização Volume leite processado/dia
Tipos de queijos
produzidos
Dias de fabricação
Figura 1. Questionário aplicado para seleção dos laticínios.
4.2. Coleta das Amostras
Foram coletadas amostras de 1L de soro para cada queijo, em três
tempos diferentes (repetições), em cada laticínio, sendo essas acondicionadas
em garrafas plásticas opacas, previamente higienizadas, armazenadas e
transportadas imediatamente em caixas isotérmicas com bolsas de gelo em gel
e transportadaspara o local das análises.
4.3. Caracterização das amostras dos soros de queijo
Para cada amostra foram analisadas a composição centesimal
(carboidratos, gordura, proteína, umidade e cinzas) e as variáveis ambientais:
pH, temperatura, oxigênio dissolvido, turbidez, acidez, alcalinidade, dureza,
demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio
(DBO5), fósforo total, nitrogênio total, sólidos totais, sólidos totais voláteis. A
conservação das amostras foi feita por acidificação, consistiu na adição de
aproximadamente 0,2 mL de ácido sulfúrico (0,1N) e ácido clorídrico (0,1 N),
até pH 2,0, conforme guia nacional de coleta e preservação de amostras
(BRANDÃO et., al 2011) sendo posteriormente armazenadas sob refrigeração.
13
A tabela 1 apresenta de forma resumida as variáveis analisadas e as
respectivas metodologias utilizadas.
Tabela 1. Variáveis analisadas e metodologias empregadas
Parâmetros Metodologias
pH Potenciométrico, pHmetro NT PHM - TECNOPON
Temperatura (°C) Termômetro Infravermelho, SKILL-TEC
Oxigênio dissolvido Oxímetro LUTRON DO-5519
Turbidez (NTU) Aparelho TB-100 MS, TECNOPON
Acidez (mg CaCO3/L) Método Titulométrico, APHA (2012)
Alcalinidade (mg CaCO3/L) Método Titulométrico, APHA (2012)
Dureza (mg CaCO3/L) Método Titulométrico, APHA (2012)
DQO (mg/L) Refluxo Fechado por colorimetria, APHA (2012)
DBO5 (mg/L) APHA (2012)
Fósforo total (mg/L) Método Colorimétrico, APHA (2012)
Nitrogênio total (%) Micro-Kjeldahl, APHA (2012)
Sólidos totais (%) APHA (2012)
Sólidos totais fixos/Cinzas (%) APHA (2012)
Sólidos totais voláteis (%) APHA (2012)
Gordura (%) BRASIL (2006)
Proteína (%) AOAC (2016)
Carboidratos (%) Fehling, AOAC (2016)
Umidade (%) AOAC (2016)
4.4. Delineamento Experimental
O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado
com três repetições, sendo todas as análises realizadas em duplicata. Os
dados foram submetidos à análise de variância e as médias agrupadas pelo
teste de Scott Knott à 5 % de probabilidade utilizando o software R (R CORE
14
TEAM, 2017). A análise de componentes principais foi realizada utilizando as
médias de todas as variáveis analisadas utilizando o software PAST (HAMMER
et al., 2001).
Foi utilizado também o coeficiente de correlação de Pearson para medir
o grau de correlação entre as variáveis. (PEARSON et al., 1994)
15
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os Latícinios do presente estudos possuem características de pequeno
porte, em sua maioria na zona rural, onde não ocorre tratamento de efluentes,
toda quantidade de efluente gerado é doado a produtores locais para utilização
como alimentação animal .
5.1. Caracterização dos laticínios fornecedores de amostras
A tabela 2 mostra os resultados para o questionário aplicado nos
laticínios participantes do estudo.
Tabela 2. Resultados dos questionários aplicados nos laticínios
Empresa Dias de
fabricação
Queijos
produzidos*
Volume
processado
por dia (L)
Localização
A Dias Variados Minas padrão*,
Requeijão*,
Prato, Minas
Frescal*,
Muçarela*,
Ricota, Meia
Cura
4.000 Rio Pomba,
MG
B Dias variados Minas padrão*, Requeijão*
3.500 Zona rural de
Rio Pomba,
MG
C Dias Variados Minas frescal*,
Prato,
Muçarela*
400 Rio Pomba,
MG
D Dias variados Muçarela*, Minas frescal*,
Requeijão*,
2.000 Mercês, MG
16
Minas Padrão*
*queijos que originaram os soros coletados.
No laticínio A foi possível coletar amostras de 4 tipos queijos diferentes,
no laticínio B foram coletadas amostras de 2 queijos diferentes, no laticínio C 2
tipos e no D 4 tipos.
5.2. Composição centesimal dos soros de queijo
A tabela 3 mostra os valores para proteína, gorduras, carboidratos ,
umidade e cinzas.
Parâmetros Proteína Gordura
Carboidratos
Umidade
Cinzas
Tratamentos (%) (%) (%) (%) (%)
AMF 0,90 b 0,33 b 4,91 a 93,15 c 0,52 b AMP 0,96 a 0,40 a 4,94 a 93,56 b 0,52 b AMUS 0,91 b 0,30 c 4,93 a 93,93 a 0,55 b AREQ 0,92 b 0,00 d 4,38 b 94,12 a 0,83 a BMF 0,90 b 0,30 c 4,92 a 93,36 b 0,54 b BMUS 0,92 b 0,30 c 4,93 a 93,52 b 0,52 b CMP 0,91 b 0,40 c 4,94 a 93,41 b 0,55 b CMUS 0,90 b 0,30 c 4,92 a 93,73 a 0,52 b CREQ 0,91 b 0,00 d 4,32 c 94,07 a 0,81 a DMF 0,90 b 0,30 c 4,89 a 93,19 c 0,52 b DMP 0,92 b 0,40 c 4,94 a 93,64 b 0,49 b DREQ 0,90 b 0,00 d 4,30 c 94,07 a 0,81 a
CV (%) 2,02 6,59 0,71 0,21 4,13
Legenda: Queijo Muçarela (MUS), Requeijão (REQ), Queijo minas frescal (MF)
e queijo minas padrão (MP). Na descrição do tratamento, a primeira letra indica
o Laticínio de origem e as demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que
o soro analisado foi originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas
frescal, “MF”. **Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo
teste de Scott Knott à 5 % de probabilidade.
As amostras obtidas da fabricação de requeijão se diferiram das demais
(p<0,05) em relação ao teor de gordura, revelando ser potencialmente aplicável
tecnologicamente para fabricação de produtos alimentícios diferentes das
demais amostras pela sua característica de baixa matéria gorda
17
A redução de gordura e o uso do soro de leite na produção de sorvetes
e outros produtos são inovações que oferecem a possibilidade de melhorias
nos aspectos relacionados à saúde, satisfação do consumidor, redução do
impacto ambiental, além de agregar valor a um subproduto da indústria de
laticínios( SILVA 2016)
O conhecimento da quantidade de gordura no soro quando disposto a
tratamento, é útil no projeto adequado e operação de sistemas de tratamento
de efluentes e podem também chamar a atenção para determinadas
dificuldades de tratamento (APHA, 2012).
Para carboidratos os valores variaram entre 4,30 a 4,94 ocorrendo
diferença entre as amostras (p<0,05) sendo que a lactose presente no soro é o
principal carboidrato, mas um grande número de microrganismos não pode
usá-la diretamente como fonte de carbono, dificultando o tratamento biológico
deste tipo de resíduo (CARVALHO et al., 2013)
Segundo Paboeuf et al. (2011), o soro doce tem maior teor de lactose
comparado ao soro ácido, enquanto que esse último possui maior
concentração de sais minerais. A concentração de lactose no soro ácido é
menor do que no soro doce, devido ao processo de fermentação, em que uma
fração de lactose é transformada em ácido lático durante a coagulação. Por
outro lado, o soro ácido contém maior teor de cálcio e fósforo que o soro doce,
associado à solubilização do complexo fosfato de cálcio existente nas micelas
de caseína, em pH ácido. No soro doce, a ação da enzima renina não provoca
a redução do pH, logo os íons de cálcio são retidos, associados às caseínas,
no queijo. A composição proteica de ambos os soros é semelhante no que se
refere à maioria das proteínas. As proteínas do leite compreendem duas
frações principais: as caseínas (80%) e as proteínas do soro (20%).
Para proteína os valores variaram entre 0,90 e 0,96, diferindo somente a
amostra AMP (p<0,05) Segundo Haraguchi et al (2006) por ser considerada
uma excelente fonte de proteínas e proporcionar ótima retenção de nitrogênio,
com melhor valor biológico e prevenir o estresse metabólico dos órgãos, o soro
leite tem sido inserido na alimentação de atletas e fisiculturistas.
Para umidade os valores variaram entre 93,15 e 94,12, esse resultado
corrobora com os resultados encontrados por Bald et al. (2014), que obteve
18
uma umidade de 94% para o soro do queijo muçarela. Segundo Teixeira e
Fonseca (2008), a umidade para o soro de queijo muçarela foi de 93,67%.
Falar sobre cinzas
De acordo com Panesar (2007), a presença de nutrientes residuais do
leite no soro, como a lactose, proteínas, lipídios e sais minerais, é
potencialmente aplicável na produção de uma variedade de produtos de alto
valor agregado.
A tabela 4 mostra os valores obtidos para pH, temperatura, oxigênio
dissolvido e turbidez, para as amostras avaliadas.
Tabela 4. Valores de pH, temperatura, oxigênio dissolvido (OD) e turbidez de
soro de queijo oriundo dos latícinios A, B, C e D quando da produção de
Muçarela (MUS), Requeijão (REQ), Queijo minas frescal (MF) e queijo minas
padrão (MP)
Tratamentos
Parâmetros
pH Temperatura
(°C) OD
(mg/L) Turbidez
(NTU)
AMF 6,53 a 25,10 a 5,73 a 1015,00 b
AMP 6,57 a 25,03 a 5,73 a 1082,67 a
AMUS 6,23 a 27,40 a 6,60 a 1090,33 a
AREQ 4,85 b 22,53 b 4,90 b 1093,33 a
BMF 6,65 a 23,10 b 5,93 a 1017,00 b
BMUS 6,55 a 25,43 a 6,30 a 1046,67 b
CMP 6,64 a 25,93 a 6,27 a 1053,00 b
CMUS 6,67 a 21,77 b 7,27 a 1095,67 a
CREQ 4,86 b 23,33 b 4,83 b 1030,00 b
DMF 6,64 a 24,50 a 4,57 b 1044,00 b
DMP 6,60 a 20,83 b 5,93 a 1044,33 b
DREQ 4,83 b 24,87 a 5,97 a 1009,00 b
CV (%) 2,85 6,19 12,95 3,12
*Na descrição do tratamento, a primeira letra indica o Laticínio de origem e as
demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que o soro analisado foi
originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas frescal, “MF”. Médias
seguidas pela mesma letra não diferem entre pelo teste de Scott Knott à 5 %
de probabilidade.
19
Os valores de pH variaram de 4,83 a 6,67, sendo observada diferença
(p<0,05) entre os soros gerados na produção de requeijão e os soros dos
demais tipos de queijo, isso acontece devido à coagulação ácida empregada
no processo de fabricação do requeijão.
O pH é a medida direta da atividade química dos eletrólitos e o pH da
água possui valor próximo à neutralidade (7,0). De acordo com Resolução
CONAMA 430/2011, é permitido o lançamento de efluentes com valores de pH
entre 5,0 e 9,0, portanto apenas as amostras de requeijão ficaram fora dos
padrões podendo acarretar demasiada acidificação se lançados em rios e
lagos. O pH ácido, favorece o crescimento da biomassa filamentosa e a baixa
capacidade de tamponamento do soro de queijo é responsável pela rápida
acidificação em tratamentos biológicos (PRAZERES et al., 2012).
CARVALHO et al. 2016 constataram que o ajuste do pH da água
residuária proveniente da indústria de laticínios, de 4,7 para 7, proporcionou
uma remoção superior de turbidez quando lançados em sistemas de
tratamentos, sendo assim laticínios produtores de soro ácido relacionados com
a maior turbidez.
Os valores de turbidez variaram entre 1009,0 e 1093,3, ocorrendo
diferença significativa entre as amostras (p<0,05). No entanto de acordo com a
Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG N.º 1, de 05 de Maio de
2008 (BRASIL, 2008), que estabelece limites de turbidez em 100 NTU após o
lançamento em corpos de água, todas amostras de soro de queijo obtiveram
limites muito superiores a deliberação e podem elevar demasiadamente a
turbidez levando em conta a vazão especifica de cada curso d’água.
Gonthier (2013) constatou, que o soro do leite ácido tem efeito negativo
sobre a vida microbiana dos corpos de água e sua qualidade. A vida
microbiana que ocorre naturalmente foi removida completamente com a
presença de 150 mL de soro do leite para 946,35 mL de água.
Em relação às temperaturas das amostras de soro houve diferença
(p<0,05), com valores variando entre 20,8 e 27,4ºC, porém todos se encontram
dentro do permitido para o lançamento, que é inferior a 40ºC (BRASIL, 2011;
MINAS GERAIS, 2008).
20
Os valores de OD variaram de 4,57 a 7,27 g/L, porém a diferença
(p<0,05) ocorreu em apenas duas amostras de requeijão e uma amostra de
minas frescal.
A tabela 5 mostra os valores para acidez, alcalinidade e dureza das
amostras de soro dos diferentes tipos de queijo.
A alcalinidade das amostras AMP e AMUS se apresentaram mais
elevadas, diferindo das demais, e ao mesmo tempo se mostraram com acidez
elevada, a qual pode classificar a qualidade do soro de queijo e permite avaliar
o estado de conservação e possíveis anormalidades. (BRASIL, 2011).
Tabela 5. Acidez, alcalinidade e dureza em soro de queijo oriundo dos laticínios
A, B, C e D quando da produção de Muçarela (MUS), Requeijão (REQ), Queijo
minas frescal (MF) e queijo minas padrão (MP)
*Na descrição do tratamento, a primeira letra indica o Laticínio de origem e as
demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que o soro analisado foi
originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas frescal, “MF”. Médias
seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott Knott à 5 %
de probabilidade.
Os valores de acidez variaram entre 519,45 e 2002,77 mg/L, sendo
observada diferença (p<0,05) entre os soros gerados na produção de requeijão
Tratamentos
Parâmetros
Acidez (mg CaCO3/L)
Alcalinidade (mg CaCO3/L)
Dureza (mg CaCO3/L)
AMF 1147,22 c 1147,22 c 3055,55 b
AMP 730,55 d 2013,89 a 2494,44 c
AMUS 633,33 d 1838,89 a 2472,22 c
AREQ 1902,77 b 1136,11 c 5511,11 a
BMF 575,00 e 1150,00 c 3150,00 b
BMUS 658,33 d 1677,78 b 3183,33 b
CMP 519,45 e 1677,77 b 2250,00 c
CMUS 561,11 e 1600,00 b 2461,11 c
CREQ 2002,77 a 1136,11 c 5511,11 a
DMF 666,67 d 1136,11 c 3027,78 b
DMP 575,00 e 1575,00 b 2744,45 c
DREQ 1869,44 b 1086,11 c 5505,55 a
CV (%) 8,38 9,16 6,23
21
e os soros dos demais tipos de queijo, fator responsável por tal variação é a
etapa de coagulação ácida do processo de fabricação do requeijão.
Com relação a dureza os valores variaram entre 2250,00 e 5511,11
mg/L sendo observada diferença (p<0,05) entre as amostras, porém não foram
encontrados trabalhos que mostrem problemas sanitários relacionados a este
parâmetro bem como sua aplicação tecnológica.
A tabela 6 mostra os valores da Demanda química de oxigênio (DQO),
demanda bioquímica de oxigênio (DBO), fósforo total e nitrogênio total das
amostras de soro de queijo.
Tabela 6. Demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de
oxigênio (DBO), fósforo total (FT) e nitrogênio total (NT) em soro de queijo
oriundo dos laticínios
Tratamentos
Parâmetros
DQO (mg/L)
DBO (mg/L)
NT (%)
FT (mg/L)
AMF 53403,08 a 35106,58 a 0,141 b 421,67 b
AMP 45444,05 a 29848,75 b 0,150 a 418,00 b
AMUS 57239,67 a 32630,49 a 0,142 b 469,00 b
AREQ 38860,51 b 27889,86 b 0,144 b 644,33 a
BMF 53181,24 a 34118,65 a 0,142 b 415,00 b
BMUS 51736,64 a 29275,92 b 0,144 b 412,00 b
CMP 53808,45 a 34349,06 a 0,143 b 410,00 b
CMUS 51297,32 a 29112,24 b 0,141 b 405,33 b
CREQ 36691,26 b 28018,33 b 0,143 b 642,67 a
DMF 49344,71 a 33994,55 a 0,141 b 412,00 b
DMP 48788,70 a 30224,59 b 0,144 b 413,00 b
DREQ 36827,35 b 28494,66 b 0,141 b 646,00 a
CV (%) 8,38 5,45 2,02 5,44
Legenda: Queijo Muçarela (MUS), Requeijão (REQ), Queijo minas frescal (MF)
e queijo minas padrão (MP). Na descrição do tratamento, a primeira letra indica
o Laticínio de origem e as demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que
o soro analisado foi originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas
frescal, “MF”. **Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo
teste de Scott Knott à 5 % de probabilidade.
22
Os valores de DQO variaram entre 36691,26 e 57239,67 mg/L ocorrendo
diferença (p<0,05) entre as amostras de requeijão, já os valores de DBO
variaram entre 28494,66 e 35106,58 mg/L, ocorrendo também diferença
(p<0,05), se apresentando ambos parâmetros bastante elevados. Ao se
comparar com MOCKAITIS et al. (2006), a carga orgânica do soro de queijo
com a carga orgânica de esgotos domésticos, conclui-se que o soro de leite
apresenta uma carga cem vezes maior que a dos esgotos domésticos.
As amostras de requeijão apresentaram maiores concentrações de
fósforo total que as demais (p<0,05). De acordo com Pinto (2010) isso ocorre
por causa da solubilização do complexo cálcio-fósforo das micelas de caseína
em pH ácido. Foram observadas altas concentrações de nitrogênio total que
obteve valores entre 0,141 e 0,150 mg/L, ocorrendo diferença significativa
somente na amostra AMP com relação as demais.
Os soros apresentam alto potencial poluidor com relação a estes
parâmetros. De acordo com PRAZERES et al. (2012), alta concentração de
nitrogênio e fósforo representam um risco considerável de eutrofização de
mananciais de abastecimento. A eutrofização leva a muitos problemas de
qualidade das águas, ocasionando aumento dos custos de purificação,
podendo assim causar grave problemas se disposto em rios e lagos.
A tabela 7 mostra os valores de sólidos totais, sólidos totais fixos e
sólidos totais voláteis para as amostras.
Tabela 7. Valores de sólidos totais (ST), sólidos totais fixos (STF) e sólidos
totais voláteis (STV) de soro de queijo oriundo dos laticínios
Tratamentos
Parâmetros
ST (%)
STF (%)
STV (%)
AMF 6,85 a 0,52 b 6,33 a
AMP 6,44 b 0,52 b 5,92 b
AMUS 6,07 c 0,55 b 5,52 c
AREQ 5,88 c 0,83 a 5,05 d
BMF 6,64 b 0,54 b 6,09 b
BMUS 6,48 b 0,52 b 5,96 b
CMP 6,53 b 0,55 b 6,04 b
CMUS 6,27 c 0,52 b 5,75 b
CREQ 5,93 c 0,81 a 5,12 d
23
DMF 6,81 a 0,52 b 6,29 a
DMP 6,36 b 0,49 b 5,87 b
DREQ 5,93 c 0,81 a 5,12 d
CV (%) 3,08 4,13 3,48
*Na descrição do tratamento, a primeira letra indica o Laticínio de origem e as
demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que o soro analisado foi
originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas frescal, “MF”. Médias
seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott Knott à 5 %
de probabilidade.
Os valores de sólidos totais variaram de 5, 88 a 6,95 g/L, para sólidos
totais fixos os valores estão entre 0,52 e 0,81 g/L e para sólidos totais voláteis
entre 5,12 e 6,33 g/L.
Valores semelhantes foram encontrados para soro de queijo minas
padrão com 0,51% de sólidos totais fixos e para soro de queijo muçarela com
0,52% (BALD et al. 2014). Teixeira e Fonseca (2008) encontraram valores de
0,47 % para sólidos totais fixos em soro de muçarela.
5.2. Análise de Componentes Principais
A figura 2 mostra a análise de componentes principais de todas as
amostras de soro de queijo avaliadas neste experimento em relação aos
diversos parâmetros avaliados.
24
Figura 2. Análise de componentes principais das características de todas as
amostras de soro de queijo avaliadas neste experimento. Na descrição do
tratamento, a primeira letra indica o Laticínio de origem e as demais o tipo de
queijo. Ex. A sigla “AMF” indica que o soro analisado foi originado do laticínio
“A” e da produção de queijo minas frescal, “MF”. Foram considerados os
valores para as seguintes avaliações: Demanda química de oxigênio (DQO),
Demanda Bioquímica de oxigênio (DBO), proteína, gorduras totais e
carboidratos totais, Acidez, alcalinidade, pH, Dureza, Sólidos Totais, Sólidos
Totais Voláteis, turbidez, OD, temperatura, Nitrogênio, fósforo, cinzas e
umidade.
Para a Análise de Componentes Principais ser significativa, é essencial
que o percentual da soma dos componentes principais dos dois eixos seja
superior a 70%, sendo que o somatório no presente trabalho explica 99,19 %
da variância, sendo que o primeiro componente principal explicou 87,52 % dos
dados e o segundo 11,67 % (Figura 2).
A Análise de componentes principais permitiu avaliar a associação dos
parâmetros analisados com as amostras de acordo com a concentração. De
acordo com a Figura 2, o parâmetro DBO está mais relacionado com a amostra
AMP, enquanto o parâmetro DQO está mais para BMUS. Os demais
parâmetros estão todos alinhados tendendo para o grupo de amostras BMUS,
CMUS,CMP, DMF e CMP.
5.3. Medidas de correlação
A tabela 8 mostra o estudo de correlação entre as amostras de soro de
queijo avaliadas neste experimento, considerando todas as características
analisadas.
Os valores de correlação devem ficar entre -1 e 1, para assim ser
concluído que há uma relação entre as variáveis. O estudo apresentou uma
correlação muito forte entre as variáveis, apresentando valores superiores a
0,97, sendo que todos os parâmetros estão expressivamente correlacionados,
afirmando assim que a correlação foi significativamente positiva, constatando
que as concentrações entre os parâmetros não se diferem entre as amostras.
25
As amostras, independente dos tipos de queijos e dos laticínios, não
diferiram entre si, a despeito das diferenças na padronização observadas para
a fabricação deste tipo de produto.
5.4. Proposição de Uso
Devido às características dos soros estudados neste trabalho, estes
poderiam ser utilizados na forma líquida para o desenvolvimento de novos
produtos, como o preparo de bebidas à base de soro (bebidas funcionais,
lácteas e fermentadas, sucos vitaminados) que é um dos métodos mais
eficientes de aproveitamento.
26
Tabela 8. Matriz de correlação de todas as amostras de soro de queijo avaliadas neste experimento, considerando todas as
características analisadas (Pearson)
Amostras* AMF AMP AMUS AREQ BMF BMUS CMP CMUS CREQ DMF DMP DREQ
AMF - 0.99736699 0.99875866 0.98749398 0.99940702 0.9983146 0.99667507 0.9976576 0.99283447 0.99806323 0.99784889 0.99474116 AMP - 0.9931776 0.99462192 0.99452498 0.99197284 0.98881673 0.99064562 0.99631058 0.99120394 0.99099543 0.99652637
AMUS - 0.97873481 0.99975959 0.9998166 0.99945852 0.99978259 0.98631401 0.99970959 0.99977321 0.9893358
AREQ - 0.98216299 0.97790096 0.97189269 0.97501811 0.99859095 0.97692577 0.97603536 0.99704552
BMF - 0.99967856 0.99877009 0.99934229 0.98918298 0.99958594 0.99946451 0.99191056
BMUS - 0.9995876 0.99987414 0.98615753 0.99995006 0.9999581 0.98943516
CMP - 0.99990511 0.98113613 0.9996538 0.99980453 0.98494557
CMUS - 0.98367528 0.99988147 0.99996986 0.98718804
CREQ - 0.98544316 0.98463881 0.99970392
DMF - 0.99994804 0.98885
DMP - 0.98809797
DREQ -
* Na descrição do tratamento, a primeira letra indica o Laticínio de origem e as demais o tipo de queijo. Ex. A sigla “AMF” ind ica
que o soro analisado foi originado do laticínio “A” e da produção de queijo minas frescal, “MF”.
27
Além disso, pode ser utilizado também em outros produtos lácteos, por
exemplo, ricota, requeijão, sorvetes e sobremesas como doce de leite pastoso
(CARVALHO, 2013).
Outra alternativa de aproveitamento do soro de queijo se dá por meio de
seus componentes. As proteínas podem ser utilizadas na produção de
embalagens de filmes finos, para frutas e legumes. A cobertura é
extremamente fina, invisível a olho nu e atua como barreira à perda de
umidade, controla a respiração e consequentemente a oxidação dos alimentos,
além de apresentar ações bactericidas, reduzindo ataques microbiológicos e
outras características que ampliam o prazo de validade do alimento (CORTEZ,
2013)
Ordónez et al. afirmam que as diferenças encontradas na composição de
leite e do soro do mesmo, quanto à caracterização de determinados
componentes, são fatores determinantes para o aproveitamento em produtos
alimentícios, tais como: - as proteínas do soro são solúveis e as caseínas não,
o que determina a possibilidade da produção de iogurtes; - a capacidade de
algumas proteases de coagular as caseínas e formar gel, o que proporciona
condições de industrialização de queijos. As proteínas do soro são insensíveis
à enzima; - a termorresistência das caseínas, que permite a esterilização do
leite sem geleificação, enquanto que as proteínas do soro se desnaturam pela
ação do calor.
Também Antunes, descreve que determinados componentes presentes
no soro de leite apresentam funcionalidades distintas, como a β-lactoglobulina
que possui excelentes propriedades gelatinizantes e a α-lactalbumina tem a
capacidade de formar espuma. Já, a lactoferrina e a lactoperoxidase
apresentam propriedades bacteriostáticas.
Para Elias et al, a maioria das proteínas apresenta uma redução ou
perda da atividade emulsificante em regiões de pH próximo ao ponto isoelétrico
da proteína, onde a carga líquida e a solubilidade apresentam-se reduzidas.
Outros fatores que prejudicam a capacidade emulsificante das proteínas são a
presença de sais e exposição ao aquecimento. O soro de leite, na forma de
concentrados protéicos, vem sendo aplicado pela indústria de alimentos,
28
segundo Antunes et al, na confecção de produtos dietéticos, nos quais age
como substituinte da gordura
29
6. CONCLUSÃO
A partir dos resultados obtidos nas amostras de soro de queijo dos
laticínios da microrregião de ubá, observamos que possuem altas
concentrações de demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de
oxigênio e fósforo, que se descartados irão provocar impactos ambientais
adversos ao meio.
O soro de queijo apresentou quantidades consideráveis de nitrogênio em
função da proteína presente, além de gordura, o que mostra ser
potencialmente aplicável para a produção vários alimentos.
Devido ao baixo índice tecnológico dos pequenos laticínios deste estudo,
às características e localização dos mesmos, a alternativa mais viável para
utilização do soro de queijo é a fabricação de bebida láctea.
Os resultados obtidos nessa pesquisa poderão servir como referencial
técnico em pesquisas de avaliação do impacto ambiental causado por soro de
queijo e de suas aplicações tecnológicas.
30
7. REFERÊNCIAS
ALVES, m.; Moreira, R.O.; Junior, P.H.R.; Martins, M.C.F.; Perrone, i.t.;
Carvalho, A.F. Soro de leite: tecnologias para o processamento de produtos.
Revista de Laticínios Cândido Tostes, Minas Gerais, v. 69, nº 3, p. 212-226,
mai. 2014.
AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (APHA)/ AMERICAN WATER
WORKS ASSOCIATION (AWWA)/ WATER ENVIRONMENT FEDERATION
(WEF). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.
22nd ed. Washington: American Public Health Association, 2012, 1360 p.
ANTUNES, A. E.; CAZETTO, T. F.; BOLINI, H. M. Alim. Nutr., v. 15, n. 2, p.
107-114, 2004.
AOAC, Association of official analytical chemists official methods of
analysis of AOAC international. 20ed. Maryland: USA, 2016. 3100p.
BALD, J. A. et al. Características físico-químicas de soros de queijo e ricota
produzidos no Vale do Taquari, RS. Revista Jovens Pesquisadores, Santa
Cruz do Sul, v. 4, n. 1, p. 90-99, 2014.
BRANDÃO, C. J.; BOTELHO, M. J. C.; SATO, M. I. Z.; LAMPARELLI, M. C.
Guia Nacional de coleta e preservação de amostras: água, sedimento,
comunidades aquáticas e efluentes líquidos. Companhia Ambiental do
Estado de São Paulo: CETESB; Brasília: ANA, 2011. 326p.
31
BRASIL. MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. CONSELHO NACIONAL DO
MEIO AMBIENTE. Resolução no 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as
condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a
Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do CONAMA. Diário Oficial da
União: República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, n. 92, 16
maio 2011.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução
Normativa nº 68, de 12 de dezembro de 2006. Oficializa os métodos analíticos
oficiais físico-químicos, para controle de leite e produtos lácteos. Diário Oficial
da República Federativa do Brasil, Brasília, 14 dez. 2006. Seção 1, p. 8.
BUSS, Dilnei Antunes; Henkes, Jairo Afonso. Estudo dos impactos ambientais
causados por laticínios com foco no reaproveitamento dos resíduos
gerados. Revista Gestão & Sustentabilidade Ambiental, v. 3, n. 2, p. 384-
395, 2014.
CARVALHO, K. D. Utilização de soro de leite doce na fabricação de sorvete
de massa. 2012. 195 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento
Sustentável e Qualidade de Vida) - Centro Universitário das Faculdades
Associadas de Ensino – FAE, São João da Boa Vista, 2013.
CASTANHEIRA, E. G. et al. Estudo comparativo da viabilidade ambiental de
distintos processos produtivos de queijo curado. Revista FAE, v.11, n.2, p.59-
67, 2015.
CHALITA, M.A. et al. Algumas considerações sobre a fragilidade das
concepções de qualidade no mercado de queijos no Brasil. Informações
Econômicas, SP, v. 39, n. 6, p. 77-88, 2009.
32
CHAVES, K. F.; CALLEGARO, E. D.; SILVA, V. R. O. Utilização do soro de
leite nas indústrias de laticínios da região de Rio Pomba-MG. Anais
Congresso Nacional de Laticínios. Juiz de Fora: EPAMIG/ILCT, 2010.
CORTEZ, N. M. S. Diagnóstico da produção do soro de queijo no estado
do Rio de Janeiro. 2013. Tese (Doutorado em Medicina Veterinária) -
Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2013.
CRETO, Ana Rita Soares et al. O potencial nacional para a produção de
biocombustíveis a partir de resíduos agroindustriais. 2018. Tese de
Doutorado.
DE FREITAS, V. P. Sistema jurídico brasileiro de controle da poluição das
águas subterrâneas. Direito e Democracia, v. 2, n. 2, 2016.
DE OLIVEIRA AFONSO, Wendel et al. Utilização do soro de leite visando
reduzir a poluição ambiental: hidrólise pela pancreatina. Tecno-Lógica, v. 12,
n. 2, p. 7-16, 2008.
ELIAS, F. O.; CAPITANI, C. D.; MOLINA, S.; ANON, M. C.; PACHECO, M. T.
B. Brazilian Journal of Food Technology, p. 46-80, 2006.
ERVILHA, Júlia Campolina Campos. Monitoramento da qualidade da água na
sub-bacia do Ribeirão Mestre d’Armas. 2013.
FARIA, E. F.; RODRIGUES, I. C.; BORGES, R.V. Estudo do impacto
ambiental gerado nos corpos d’água pelo efluente da indústria de laticínio
33
em Minas Gerais. 2004. 86 f. Dissertação (Especialização em Engenharia
Sanitária e Meio Ambiente) - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo
Horizonte.
FLORÊNCIO, Isanna M. et al. Produção de etanol a partir de lactossoro
industrial. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n.
10, p. 1088-1092, 2013.
FOSTER S, HIRATA R, MISRA S, GARDUÑO H. Urban Groundwater Use
Policy: Balancing the Benefits and Risks in Developing Nations. The World
Bank: Washington DC. 36p. 2010.
GIROTO, J. M.; PAWLOWISK, U. O soro de leite e as alternativas para o seu
beneficiamento. Brasil Alimentos, v.2, n.5, p. 43-46, 2001.
GONÇALVES, Narjara Prates; MADERI, Talita Ruas; SANTOS, Pitágoras
Fonseca. Avaliação das práticas ambientais em indústrias de laticínios–estudo
de caso. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, v. 13, n. 2,
2017.
GONTHIER, A. The Effects of Acid Whey on the Environment. Way Over
Whey. v. 2, p. 15-49, 2013.
HAMMER, Ø., HARPER, D.A.T., RYAN, P.D. PAST: Paleontological statistics
software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica
v. 4, n.1.
34
HARAGUCHI, Fabiano K.; ABREU, Wilson C.; PAULA, Heberth de. Proteínas
do soro do leite: composição, propriedades nutricionais, aplicações no esporte
e benefícios para a saúde humana. Rev Nutr, v. 19, n. 4, p. 479-88, 2006.
KEMPKA, ANIELA PINTO et al. Associação de sulfato de ferro e ultrassom na
clarificação de efluente de indústria láctea. Engevista, v. 18, n. 1, p. 189-206,
2016.
MARQUES, Felippe Macedo et al. Caracterização de leite em pó, soro de leite
em pó e suas misturas por eletroforese em gel de poliacrilamida. Revista do
Instituto Adolfo Lutz, v. 70, n. 4, p. 473-479, 2011.
MAWSON, A. J. Bioconversions for whey utilization and wast abatement.
Bioresource Technology, nº 47, p. 195-203, 1994.
MENEZES, A. C. S. Desenvolvimento de bebida láctea fermentada à base de
soro de leite e polpa de cajá (Spondias mombin L.) com potencial atividade
probiótica. 2011.
MERTEN, GUSTAVO H.; MINELLA, JEAN P. Qualidade da água em bacias
hidrográficas rurais: um desafio atual para a sobrevivência
futura. Agroecologia e Desenvolvimento Rural Sustentável, v. 3, n. 4, p. 33-
38, 2002.
MINAS GERAIS. Deliberação Normativa Conjunta COPAM n° 01, de 5 de maio
de 2008. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes
ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e
padrões de lançamento de efluentes. Diário executivo de Minas Gerais de 20
35
de maio de 2008. Diário Oficial de Minas Gerais, Poder Executivo, Belo
Horizonte, MG, 2008.
MOCKAITIS, G. RATUSZNEI, S. M.; RODRIGUES, J. A. D.; ZAIAT, M.;
FORESTI, E. Anaerobic whey treatment by a stirred sequencing batch
reactor (ASBR): effects of organic loading and supplemented alkalinity.
Journal Environmental Management, v. 79, n. 2, p. 198-206, 2006.
NUNES, L. A. Prospecção da valorização e gerenciamento do soro do
leite no Litoral Sul da Bahia: um planejamento da cadeia produtiva. 2016.
197f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) -
Universidade Estadual de Santa Cruz. Ilhéus, 2016.
OLIVEIRA, F. A. Desenvolvimento de bebida láctea não fermentada com
soro de leite ácido. 2011. 45 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia em
Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão,
2011.
ORDÓÑEZ P. J. A. et al. Tecnologia de alimentos. v. 1. Componentes dos
Alimentos e Processos. Porto Alegre: Artes Médicas, 2005. 294 p
PABOEUF, V. et al. Processo de fabricação de ricota por ultrafiltração. Revista
Indústria de Laticínios, v. 16, n. 92, p. 144-146, 2011.
PACHECO, Maria Teresa Bertoldo et al. Propriedades funcionais de
hidrolisados obtidos a partir de concentrados protéicos de soro de leite. Ciênc
Tecnol Aliment, v. 25, n. 2, p. 333-8, 2005.
36
PEARSON, Karl; FISHER, Ronald & INMAN, Henry F. (1994), “Karl Pearson
and R. A. Fisher on Statistical Tests: A 1935 Exchange from Nature”. The
American Statistician, 48,1: 2-11.
PEREIRA, WELLINGTON S.; FREIRE, RENATO S. Ferro zero: uma nova
abordagem para o tratamento de águas contaminadas com compostos
orgânicos poluentes. Química Nova, v. 28, n. 1, p. 130-136, 2005.
PINTO, F. A. Metodologia da espectroscopia no infravermelho para
análise dos soros provenientes da fabricação de queijos Minas padrão e
prato. 45 f. Dissertação (Mestrado em Medicina Veterinária) - Universidade
Federal de Minas Gerais, Belo Horizontes, 2010.
POPPI, F. A. et al. Soro de leite e suas proteínas: composição e atividade
funcional. Journal of Health Sciences, v. 12, n. 2, 2015.
PRAZERES, A.R.; RIVAS, J.; ALMEIDA, M.A.; PATANITA M.; DORES, J.;
CARVALHO, F. Agricultural reuse of cheese whey wastewater treated by
NaOH precipitation for tomato production under several saline conditions
and sludge management. Agricultural Water Management, v. 167, p. 62-74,
2016.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing.
R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-
project.org/. 2017.
37
ROHLFES, ANA LÚCIA BECKER et al. Aproveitamento de subproduto de
agroindústrias do setor queijeiro para desenvolvimento de produtos alimentícios
e redução de impacto ambiental. Tecno-Lógica, v. 18, n. 1, p. 13-18, 2014.
SGARBIERI, Valdemiro Carlos et al. Propriedades fisiológicas-funcionais das
proteínas do soro de leite. Revista de Nutrição, 2004.
SILVA, C. A.; Herman-Gomez, R. C. Qualidade protéica do soro de leite
fermentado pela levedura Kluyveromyces fragilis. Ciência Rural, v.30, p.515-
520, 2000.
SILVA, M. A. et al. A problemática ambiental decorrente dos resíduos sólidos
gerados no processo produtivo do queijo. Revista Verde de Agroecologia e
Desenvolvimento Sustentável, v. 10, n. 5, p. 01-06, 2015.
SILVA, M. H. Avaliação dos parâmetros fisico-químicos e composição mineral
do leite bovino na cadeia produtiva do Estado da Bahia. Journal of Health
Sciences, v. 9, n. 3, 2016.
SILVA, Wellita Azevedo et al. Elaboração de sorvetes com redução de gordura
à base de soro de leite. 2016.
SISO, M. I. The biotechnological utilization of cheese way: a review.
Bioresource Technology, v 57, p. 1-11, jul.1996.
TEIXEIRA, L. V.; FONSECA, L. M. Perfil físico-químico do soro de queijos
mozarela e minas-padrão produzidos em várias regiões do estado de Minas
38
Gerais. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 60, n. 1,
p. 243-250, 2008.
WALZEN, R. L.; DILLARD, C. J.; GERMEN, J. B. Whey components: millennia
of evolution create functionalities for mammalian nutrition: what we know and
what we may be overlookin. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., v. 42, p. 353 - 375,
2002.
WAINER, Ann Helen. Legislação ambiental brasileira: evolução histórica
do direito ambiental. 1997.
ZADOW, J.G. Modern dairy technology: advances in milk processing.
London: Elsevier 1997. V. 2.
ZAVAREZE, E. R.; MORAES, K. S.; SALASMELADO, M. M. Qualidade
tecnológica e sensorial de bolos elaborados com soro de leite. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, v.30, n.1, p.102-106, 2010.
ZHANG, D. Q.; JINADASA, K. B. S. N.; GERSBERG, R. M.; LIU, Y.; NG, W. J.;
TAN, S. K. Application of constructed wetlands for wastewater treatment in
developing countries - a review of recent developments (2000-2013). Journal
of environmental management, v. 141, p. 116–31, 1 ago. 2014.
39
