LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de...

8
VIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais, Brasil LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE JORRO: PROPRIEDADES DO 1 Elisa Antas Urbano, 3 Francisco Escolástico de Souza Júnior, 4 Uliana Karina Lopes de Medeiros, 2 Maria de Fátima Dantas de Medeiros 1 Bolsista Programa de Educação Tutorial MEC/SESU, discente do curso de Engenharia Química 2 Professora do Departamento de Engenharia Química UFRN 3 Bolsista de iniciação Científica CNPq/UFRN, discente do curso de Engenharia Química 4 Doutoranda em Engenharia Química pelo PPGEQ/UFRN 1,2,3 Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Campus Universitário Lagoa Nova, CEP 59072-960, Natal - RN e-mail: [email protected] RESUMO - Estudou-se a aplicação do leito de jorro com partículas inertes de polipropileno para obtenção do leite de cabra em pó. Procurando atestar a qualidade do produto obtido, realizaram-se os ensaios em três temperaturas diferentes (80, 90 e 100°C) e, analisou-se a influência da temperatura de operação nas propri- edades dos pós. Os pós obtidos foram comparados com o pó produzido industrialmente em secador spray dryer, e, após reconstituição, comparados também com o leite pasteurizado. Para os pós (produzidos no leito de jorro e industrial), foram realizadas as seguintes análises: umidade; atividade de água; ângulo de repouso estático e tempo de fluxo; densidade aparente, densidade de compactação máxima e índice de Hausner; solubilidade em água e; granulometria. Os leites reconstituídos até a faixa de 12% de sólidos, fo- ram avaliados, comparativamente com a matéria prima, quanto à acidez titulável, quanto ao potencial hidro- geniônico, e à densidade. Tanto para o leite pasteurizado como para o reconstituído foi medida a tensão su- perficial e obtidas as curvas reológicas em temperatura ambiente. Palavras-Chave : leito de jorro, leite de cabra em pó, propriedades INTRODUÇÃO A hipoalergenicidade e o alto valor nutritivo dos produtos lácteos caprinos vêm tornando a caprinocultura leiteira uma atividade rentável e desenvolvida em alguns países. A produção brasileira concentra-se, com 92% do rebanho, no nordeste, onde a atividade é baseada na agricultura familiar e na formação de cooperativas, porém, ainda é baixa se comparada com a capacidade da bacia leiteira regional (Cordeiro, 2008). Este fato é relevante para a região semi-árida, tendo em vista que os produtos oriundos da caprinocultura são fundamentais para suprir as necessidades alimentares da população nordestina, além de gerar renda através da comercialização do leite de cabra e derivados. Embora ainda enfrente preconceitos, o leite de cabra possui um mercado consumidor amplo devido as suas múltiplas aplicações, seja para subsistência, como matéria prima dos melhores queijos do continente europeu, ou em uso terapêutico e até em cosméticos. A indústria de leite e derivados surge como uma necessidade para a maioria dos produtores no Brasil, pela falta de opção para comercialização “in natura” e pela possibilidade de maior faturamento, por agregar um valor maior ao leite produzido. As principais formas de comercialização de leite de cabra são: “in natura”, pasteurizado, em pó, sob forma de queijos, iogurtes e até em cosméticos como sabonetes e hidratantes. No Brasil a produção e comercialização do leite em pó ocorrem basicamente na Região Sudeste (Cordeiro, 2008). O leite em pó apresenta várias vantagens em relação ao leite fluido, entre elas a maior durabilidade e praticidade para o consumo, o que tem provocado boa aceitação no mercado de laticínios apesar do elevado preço. Além disso, o produto em pó também atua como um regulador de mercado, garantindo ao consumidor leite durante o ano inteiro e possibilitando ao produtor o escoamento do leite na época de maior produção. Assim, o leite em pó se torna importante economicamente por possibilitar o transporte e armazenamento de grandes quantidades sob forma de extrato seco sem necessidade de refrigeração ou outra técnica onerosa de conservação. A técnica mais empregada de secagem do leite é a atomização ou aspersão em secadores do tipo spray-dryer. Porém, esse é um equipamento de alto custo e que necessita de mão de obra qualificada para operação. Visando possibilitar a secagem ao pequeno produtor rural nordestino, que vem encontrando dificuldades tanto na sazonalidade da produção como no cumprimento da legislação de transporte, estuda-

Transcript of LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de...

Page 1: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

VIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009

Uberlândia, Minas Gerais, Brasil

LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE JORRO: PROPRIEDADES DO PÓ

1 Elisa Antas Urbano, 3 Francisco Escolástico de Souza Júnior, 4 Uliana Karina Lopes de Medeiros, 2 Maria de Fátima Dantas de Medeiros

1 Bolsista Programa de Educação Tutorial MEC/SESU, discente do curso de Engenharia Química

2 Professora do Departamento de Engenharia Química UFRN 3 Bolsista de iniciação Científica CNPq/UFRN, discente do curso de Engenharia Química

4 Doutoranda em Engenharia Química pelo PPGEQ/UFRN

1,2,3 Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Campus Universitário Lagoa Nova, CEP 59072-960, Natal - RN

e-mail: [email protected]

RESUMO - Estudou-se a aplicação do leito de jorro com partículas inertes de polipropileno para obtenção do leite de cabra em pó. Procurando atestar a qualidade do produto obtido, realizaram-se os ensaios em três temperaturas diferentes (80, 90 e 100°C) e, analisou-se a influência da temperatura de operação nas propri-edades dos pós. Os pós obtidos foram comparados com o pó produzido industrialmente em secador spray dryer, e, após reconstituição, comparados também com o leite pasteurizado. Para os pós (produzidos no leito de jorro e industrial), foram realizadas as seguintes análises: umidade; atividade de água; ângulo de repouso estático e tempo de fluxo; densidade aparente, densidade de compactação máxima e índice de Hausner; solubilidade em água e; granulometria. Os leites reconstituídos até a faixa de 12% de sólidos, fo-ram avaliados, comparativamente com a matéria prima, quanto à acidez titulável, quanto ao potencial hidro-geniônico, e à densidade. Tanto para o leite pasteurizado como para o reconstituído foi medida a tensão su-perficial e obtidas as curvas reológicas em temperatura ambiente.

Palavras-Chave: leito de jorro, leite de cabra em pó, propriedades

INTRODUÇÃO

A hipoalergenicidade e o alto valor nutritivo dos produtos lácteos caprinos vêm tornando a caprinocultura leiteira uma atividade rentável e desenvolvida em alguns países.

A produção brasileira concentra-se, com 92% do rebanho, no nordeste, onde a atividade é baseada na agricultura familiar e na formação de cooperativas, porém, ainda é baixa se comparada com a capacidade da bacia leiteira regional (Cordeiro, 2008). Este fato é relevante para a região semi-árida, tendo em vista que os produtos oriundos da caprinocultura são fundamentais para suprir as necessidades alimentares da população nordestina, além de gerar renda através da comercialização do leite de cabra e derivados.

Embora ainda enfrente preconceitos, o leite de cabra possui um mercado consumidor amplo devido as suas múltiplas aplicações, seja para subsistência, como matéria prima dos melhores queijos do continente europeu, ou em uso terapêutico e até em cosméticos.

A indústria de leite e derivados surge como uma necessidade para a maioria dos produtores no Brasil, pela falta de opção para comercialização “in natura” e pela possibilidade de maior faturamento, por agregar um valor maior ao leite produzido.

As principais formas de comercialização de leite de cabra são: “in natura”, pasteurizado, em pó, sob forma de queijos, iogurtes e até em cosméticos como sabonetes e hidratantes. No Brasil a produção e comercialização do leite em pó ocorrem basicamente na Região Sudeste (Cordeiro, 2008).

O leite em pó apresenta várias vantagens em relação ao leite fluido, entre elas a maior durabilidade e praticidade para o consumo, o que tem provocado boa aceitação no mercado de laticínios apesar do elevado preço. Além disso, o produto em pó também atua como um regulador de mercado, garantindo ao consumidor leite durante o ano inteiro e possibilitando ao produtor o escoamento do leite na época de maior produção. Assim, o leite em pó se torna importante economicamente por possibilitar o transporte e armazenamento de grandes quantidades sob forma de extrato seco sem necessidade de refrigeração ou outra técnica onerosa de conservação.

A técnica mais empregada de secagem do leite é a atomização ou aspersão em secadores do tipo spray-dryer. Porém, esse é um equipamento de alto custo e que necessita de mão de obra qualificada para operação. Visando possibilitar a secagem ao pequeno produtor rural nordestino, que vem encontrando dificuldades tanto na sazonalidade da produção como no cumprimento da legislação de transporte, estuda-

Page 2: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

se a aplicação do leito de jorro com partículas inertes de polipropileno para secagem do leite de cabra produzido na região. Tal técnica é empregada com sucesso na secagem de diversas pastas e suspensões (Runha et. al., 2001; Medeiros et. al., 2002; Rocha, 2002; Silva, 2004; Passos et. al., 2004 e Souza & Oliveira, 2005).

Diante da viabilidade técnica de secagem do leite de cabra no leito de jorro (Medeiros et al. 2002) este trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade e as propriedades do pó produzido neste secador comparando-o com o pó industrial. Para isso utilizaram-se três temperaturas de secagem e os leites em pó, após reconstituição, também foram comparados com a matéria-prima (leite pasteurizado).

MATERIAIS E MÉTODOS

Matérias primas

O leite de cabra utilizado foi fornecido pela APASA (Associação dos Pequenos Agropecuaristas do Sertão de Angicos - RN) e é do tipo integral pasteurizado. O leite em pó industrializado foi o comercializado no mercado local.

Obtenção dos pós

O leite de cabra pasteurizado foi desidratado em leito de jorro com partículas inertes de polipropileno como mostrado na Figura 1. O sistema de secagem do leito de jorro é composto por: A – Soprador de ar de 7cv; B – Válvula de escape; C – Válvula de passagem; D – Trocador de calor com 2400 W de potência; E – Partículas inertes de polipropileno; F – Visor em acrílico; G – Coluna cônica cilíndrica de 18 cm de diâmetro de aço inoxidável; H – Controlador e sensores de temperatura; I – Ciclone Lapple para separação e coleta de pó; J – Saco; K – Manômetro diferencial em U; L – Bomba peristáltica; M – Anemômetro; N – Termohigrômetro.

Foram realizados três ensaios de secagem para obtenção do leite de cabra em pó. Ambos os ensaios, realizados com uma vazão de alimentação de 8,4 mL/min de alimentação gotejante com intermitência de onze minutos (seis minutos alimentando e cinco sem alimentar). A velocidade do ar na coluna foi de 0,60 m/s e a carga de inerte de 2,5 kg. A única condição de secagem a variar entre 80, 90 e 100 ºC foi a temperatura de entrada do ar na coluna.

Figura 1 – Esquema do leito de jorro utilizado na secagem.

Análises

Logo após a obtenção dos pós, foram determinadas a umidade, a atividade de água, granulometria e densidade aparente nas condições de empacotamento livre e de compactação máxima, assim como o teste de fluidez.

A umidade foi determinada através de secagem de alíquota em estufa à 90ºC até que se obtivesse massa constante (Instituto Adolfo Lutz, 1985).

A atividade de água foi medida em aparelho do tipo Aqualab (Decagon 3)

A granulometria foi determinada em granulômetro a laser CILAS (modelo 1180), locado no Laboratório de Geologia e Geofisica Marinha e Monitoramento Ambiental - GGEMMA, Programa de Pós- Graduação em Geodinamica e Geofisica-PPGG da UFRN.

A densidade aparente sob condições de empacotamento livre, ρap.min, e de compactação máxima, ρap.máx, foram medidas utilizando-se um volúmetro de compactação. Uma massa de 10g do pó foi colocada cuidadosamente na proveta do equipamento e os volumes anotados após 10, 500 e 1250 batidas. Com esses volumes calcularam-se as densidades de empacotamento livre (V10) e de compactação máxima (V1250). Através dos dados obtidos, foi determinado o índice de Hausner (1967), razão entre a densidade de compactação máxima e a densidade de empacotamento livre.

O teste de fluidez realizado é um método descrito por Bhandari et. al. (1998) e citado por Moreira (2007) baseado na medida do ângulo de repouso estático. Para medir tal ângulo, a Farmacopéia Européia (1993) sugere que 10g do material sejam despejadas vagarosamente de uma altura fixa por meio de um funil de vidro colocado em um suporte, sendo coletado em uma

Page 3: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

folha de papel milimetrado. O tempo de fluxo, necessário para que o pó escoe, foi determinado simultaneamente. A partir do raio da base e da altura do cone formado pelo pó, determinou-se o ângulo de repouso.

A solubilidade, que representa quanto de leite permanece em emulsão após centrifugação, foi determinada segundo o método descrito por Eastman e Moore (1984), modificado por Cano-Chauca et al. (2005).

Finalizada a etapa de análise das propriedades do leite de cabra em pó, estudaram-se algumas propriedades do leite de cabra em pó reconstituído até a faixa de 12% de sólidos. As análises físico-químicas realizadas foram: acidez titulável, pH, densidade, tensão superficial e viscosidade. Todas estas também foram realizadas para o leite pasteurizado.

A acidez titulável foi determinada por titulação direta com solução de hidróxido de sódio 0,1N e o resultado expresso em graus Dornic (ºD). (Instituto Adolfo Lutz, 1985)

O potencial hidrogeniônico foi medido em pHmetro (Hanna HI 113).

A densidade foi determinada por picnometria líquida.

A tensão superficial foi determinada pelo método do anel.

A viscosidade dos leites reconstituídos e pasteurizado foi determinada em viscosímetro digital de cilindros concêntricos Brookfield (modelo R-S SSP) a temperatura ambiente.

Todas as análises foram realizadas em triplicata, com exceção da viscosidade, que foi realizada em duplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos para a

caracterização do leite de cabra em pó produzido no leito de jorro e industrial e seus respectivos desvios padrões estão disponíveis na Tabela 1.

Tabela 1 – Caracterização dos leites de cabra produzidos no leito de jorro e industrial

Análise J 80 J 90 J 100 Ind

Umidade (%) 4.94 ± 0.0001 2.63 ± 0.0017 3.73 ± 0.0874 4.82 ± 0.0712

Atividade de água 0.341 ± 0.001 0.291 ± 0.006 0.301 ± 0.005 0.569 ± 0.018

Diâmetro médio da partícula (µm)

203.09 187.66 178.88 266.92

Densidade aparente

ρap. mín. (Kg/m3)

ρap. máx. (Kg/m3)

355.08 ± 0.004

421.48 ± 0.016

306.25 ± 0.007

379.80 ± 0.004

289.91 ± 0.004

383.47 ± 0.006

405.47 ± 0.005

460.08 ± 0.013

Índice de Hausner

HR

1.187 ± 0.033

1.240 ± 0.021

1.323 ± 0.016

1.135 ± 0.044

Ângulo de repouso

θestático. (°)

45.63 ± 0.426

49.62 ± 1.666

47.40 ± 0.566

38.86 ± 4.220

Solubilidade (%) 91.41 ± 1.526 92.52 ± 0.490 90.5 ± 0.216 95.76 ± 0.549

A umidade é um fator importante para

determinar a qualidade do produto. Segundo Knegt e van den Brink (2008), citando Walstra e Jeness (1984), existem várias formas de água presente no leite em pó: a) água fortemente ligada (água de hidratação), representada pela água de cristalização como na alfa-lactose e em alguns sais presentes no interior das proteínas globulares; b) água com laços fracos devido a ligações de hidrogênio e interações dipolo de grupos ionizados; e c) água muito fracamente ligada, água ligada a um grupo ou superfície hidrofóbica. Em relação a todos os tipos de água presente na molécula, representados aqui pela medida de umidade e atividade de água, o J 90

apresentou melhor resultado, seguido do J 100 e por fim do J 80.

Observa-se na Tabela 1 que, embora as umidades dos pós produzidos no leito de jorro estejam próximas do valor observado para o leite industrial, a atividade de água dos mesmos é menor que a do pó industrial. A atividade de água pode explicar a estabilidade do produto através da determinação da disponibilidade de água existente. Este valor permite a previsão da participação dessa água em reações químicas e enzimáticas ou do crescimento microbiano.

Segundo Maltini et. al. (2006) a escolha da atividade de água (aw), em vez de umidade como parâmetro de referência para processamento e armazenamento dos alimentos, é baseada em

Page 4: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

uma série de efeitos amplamente reconhecidos dentre eles: o fato de aw ser um fator determinante para o crescimento de microorganismos e aw ser intimamente relacionada com a maioria das reações de degradação químicas, enzimáticas e de natureza física (responsáveis por alterações de coloração, odor e sabor no produto); Stapelfeldt et. al. (1997), ao estudarem a influência da atividade de água na estabilidade oxidante do leite em pó, citaram Labuza et al.(1970) e Quast et al. (1972), que encontraram taxas mínimas de reação em atividades de água iguais a 0,30 e 0,35 respectivamente. Embora o pó J 80 já se aproxime muito do limite de segurança em relação à oxidação, o leite de cabra em pó produzido em leito de jorro está dentro da faixa de segurança.

Os microorganismos que conseguem se desenvolver a menor atividade de água são as leveduras osmofílicas, que são capazes de crescer em alimentos com aw superior a 0,6. Abaixo desse valor microorganismos não se desenvolvem. (Franco e Landgraf, 1996). Assim, todos os pós produzidos em leito de jorro estão dentro dos padrões de qualidade microbiológica. Abre-se um espaço para um estudo de vida de prateleira do pó produzido no leito de jorro analisando a variável atividade de água a fim de identificar o tempo que este pó resiste ao crescimento de microorganismos.

Os pós produzidos no leito de jorro apresentam-se menos densos em relação ao pó industrial, o que representa uma desvantagem uma vez que a alta densidade garante uma melhor imersão do pó em água. Porém, para efeito comparativo, temos que levar em consideração a passagem do pó industrial por um segundo secador com a função de formar aglomerados.

Avaliando a influência da temperatura de secagem na densidade do leite de cabra em pó produzido no leito de jorro, verifica-se uma relação inversa para a densidade de mínima compactação: a densidade diminui com o aumento da temperatura de secagem. Porém, após os pós serem submetidas à compactação máxima, a diferença entre os valores decresceu e apenas o J 80 apresentou maior densidade em relação aos J 90 e J 100. Essa tendência está relacionada com a formação de aglomerados à temperaturas mais baixas. Para as duas densidades (ρap.min, ρap.máx) o leite de cabra industrial apresentou maiores valores.

200

250

300

350

400

450

500

0 300 600 900 1200

nº de compactações

Den

sidad

e (kg/m

3)

J 80

J 90

J 100

Ind

Figura 2 – Influência da temperatura de secagem na densidade do leite de cabra em pó

De acordo com Geldart et. al. (2006), Carr (1965 e 1970) e Raymus (1985) sugeriram que ângulos de repouso inferiores a 30º indicam boa escoabilidade, entre 30º e 45º alguma coesão, entre 45º e 55º verdadeira coesão e acima de 55º muito alta coesão e escoabilidade muito limitada. Ainda segundo Geldart et. al. (2006), o próprio autor em 1990 e Antequera et al. (1994) eram mais inclinados a utilizar o limite de 40º, com base nos dados de Brown e Richards (1970), na classificação de escoamento livre e pó coeso.

De acordo com a classificação de Geldart (1973), dependendo de seu comportamento em leitos fluidizados, os pós com HR<1,25 podem se enquadrar nos tipos A, B ou D, o que indica um bom fluxo, enquanto pós com 1,25<HR<1,4 apresentam propriedades semi-coesivas e pós com HR>1,4 são coesos. Vale salientar que este índice é uma determinação pontual, exprimindo apenas o potencial de compactação/compressão, e não a facilidade ou velocidade com que estas ocorrem.

Tabela 2 – Classificação da escoabilidade dos pós. Adaptado de Santomaso et. al. (2003).

Escoamento HR θestático

Coeso >1,4 >60 Semi- coeso 1,25 – 1,4 45 – 60

Livre 1,0 – 1,25 30 – 45 Excelente 1,0 – 1,25 10 – 30 Aerado 1,0 – 1,25 <10

Segundo a classificação da escoabilidade

dos pós (Tabela 2) adaptado de Santomaso et. al. (2003), os pós produzidos no leite de jorro são considerados semi-coesos se tomarmos como referência o ângulo de repouso estático, sendo o pó industrial de escoamento livre. Se, no entanto, o critério adotado for do índice de Hausner, tanto o J 80 como o J 90 e o pó industrial possuem escoamento livre enquanto o J 100 se enquadra na categoria semi-coeso. Segundo Santomaso et. al. (2003) o índice de Hausner não é tão sensível quanto o ângulo de repouso logo, podemos considerar que todos os pós obtidos no

Page 5: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

leito de jorro são semi-coesos enquanto que o pó industrial apresenta escoamento livre. Tal propriedade pode ser explicada devido à lecitinação do leite industrial, no qual a lecitina funciona como emulsificante facilitando a dissolução e como lubrificante facilitando o fluxo.

Em ambas as classificações (HR e ângulo de repouso estático) o J 80 apresenta melhor escoabilidade.

Para todos os pós analisados, o tempo de fluxo foi infinito (maior que 10 segundos). (Alves et. al., 2008).

Os resultados obtidos para a granulometria mostram que a dimensão da partícula diminui com o aumento da temperatura de secagem, e que todos os pós experimentais apresentam diâmetro médio menor que o pó industrial.

A granulometria está diretamente relacionada com a escoabilidade. A diminuição do tamanho da partícula reduz a escoabilidade do pó, pois, as forças entre as partículas, inicialmente de van der Walls que representam de 80 a 90% das mesmas, tornam-se maiores em relação à força gravitacional e às forças de arraste. Como resultado dessas forças, pós com diâmetro médio menor que 30 µm têm baixo fluxo e tendência de aglomeração (Krantz et. al., 2009). Geralmente considera-se que pós com diâmetros médios superiores a 200 µm têm escoamento livre. A relação entre HR e o diâmetro médio encontrada experimentalmente corrobora com Geldart et. al. (2006) citando o Abdullah & Geldart (1999), no qual, para a maioria dos pós, o HR diminui com o aumento do tamanho da partícula.

Sobre o efeito da granulometria na dissolução do pó, de acordo com Kravtchenko et. al. (1999), o aumento da dimensão das partículas, exceto para as partículas menores que 45 µm, diminui a taxa de dissolução do pó. O efeito da granulometria das partículas sobre a velocidade

de dissolução não é surpreendente, pois partículas menores têm uma superfície de contato muito maior com o solvente. Dessa forma, os pós produzidos experimentalmente apresentam desvantagem quanto à escoabilidade, porém apresentam vantagem quanto à dissolução.

A solubilidade do leite em pó em água é influenciada pela umidade do pó e pelo tratamento térmico do leite antes, durante e após a secagem. A faixa de umidade ótima para o leite em pó integral é entre 2,5 % a 4 %. Abaixo desta faixa, há a oxidação da gordura do leite. Acima desta faixa, as proteínas tornam-se insolúveis ocorrem reações de cristalização da lactose e há o desenvolvimento de odores, o escurecimento do produto e o aumento da acidez (Maia e Golgher, 1981).

De acordo com os resultados obtidos, a solubilidade sofreu pequenas alterações em relação à temperatura de secagem, porém percebe-se uma tendência a diminuir com o aumento da temperatura. Esse fato pode ser explicado pela presença de: grande quantidade de lactose amorfa (retém ar em sua estrutura, pode originar cristais grandes que dificultam a reconstituição); glóbulos de gordura rompidos (formam uma capa de gordura na superfície dos sólidos que compõem o leite em pó) e proteínas desnaturadas (principalmente caseínas cujas micelas são destruídas com o calor). A diferença significativa entre a solubilidade dos pós produzidos no jorro o industrial é explicada pela adição de lecitina de soja no pó industrial.

A Tabela 3 mostra os resultados obtidos para as análises realizadas nos pós reconstituídos (obtidos no jorro e industrial) comparando-os com o leite pasteurizado.

Tabela 3 – Propriedades dos leites reconstituídos comparados com o leite pasteurizado.

Análise JR 80 JR 90 JR 100 IndR Past.

Acidez (°D) 20.110 ± 0.029 20.276 ± 0.029 20.110 ± 0.029 18.681 ± 0.025 17.119 ± 0.058

pH 6.686 ± 0.011 6.708 ± 0.016 6.508 ± 0.090 6.688 ± 0.008 6.668 ± 0.013

Densidade (g/mL)

1.043 ± 0.0001 1.044 ± 0.0001 1.040 ± 0.0001 1.036 ± 0.0002 1.032 ± 0.001

Tensão su-perficial (dyna/ cm) 44.333 ± 0.058 40.000 ± 0.000 38.767 ± 0.252 33.400 ± 0.361 45.633 ± 0.058

Page 6: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

Viscosidade (cP) 1.786 ± 1.025 1.785 ± 0.520 1.548 ± 0.550 2.714 ± 0.835 2.119 ± 0.370

As amostras dos leites reconstituídos

produzidos no leito de jorro ficaram acima do permitido quanto à acidez, sendo o JR 100 a amostra de melhor resultado, indicando que o processo alterou essa característica. De acordo com Pereira et. al. (1997), o leite de cabra é considerado normal apresentando acidez entre 14 e 20 ºD sendo a variação da acidez bastante ampla e dependente de fatores como raça, condições de higiene da ordenha e teor de proteínas. Fazendo a analogia do processo de secagem com a ordenha do leite, a alteração na acidez do leite em pó produzido no leito de jorro pode ter acontecido devido às condições de higiene do secador. Outra explicação é dada por Raynal-Ljutovac et. al. (2007), citando Jenness e Patton (1976), onde a alteração na acidez é fruto do tratamento térmico. O autor diz que as maiores alterações são causadas tanto por transferência de cálcio e fosfato para o estado coloidal, que causa um leve aumento da acidez e uma diminuição do pH (alteração lentamente revertida depois do aquecimento), quanto pela produção de ácidos devido à degradação da lactose através de aquecimento drástico.

Os valores do potencial hidrogeniônico para o leite de cabra em pó produzido no leito de jorro estão dentro da margem permitida pela legislação (BRASIL, 2000), demonstrado que o processo de secagem no leito de jorro não alterou significativamente a propriedade. O JR 80 teve o resultado mais próximo ao pasteurizado. A amostra JR 100 apresentou uma pequena redução do seu valor em relação à média. Este resultado corrobora com Pereira et. al. (1997) que falam que o leite aquecido pode apresentar queda do pH, tendo em vista a degradação da lactose pelo deslocamento de fatores primários e secundários a hidroxiapatita e por hidrólise de fosfoserina.

A densidade é importante para indicar adição de água ou outro componente ao leite. A densidade do leite reconstituído pode sofrer variações devido à massa adicionada para reconstituição. Todas as amostras produzidas no jorro ficaram com densidade superior ao leite pasteurizado, o que pode indicar erro na reconstituição. O JR 100 apresentou melhor resultado.

Segundo Park (2007) citando Jeness e Patton (1976), em condições normais, a viscosidade do leite é afetada pelo estado e concentrações de gordura e proteínas, temperatura, pH e idade do leite. Segundo o autor, o leite se comporta, sob várias condições, como um fluido newtoniano.

Os valores da viscosidade encontrados foram diferentes do valor de 2,12 cP encontrado por Park (2007), exceto para o leite in natura. Segundo o autor, a estabilidade térmica do leite caprino é consideravelmente menor que o bovino, o que pode ser atribuído ao alto conteúdo de cálcio iônico e à baixa solvatação das micelas do leite de cabra. Anema et. al. (2004) relataram diminuição da viscosidade do leite reconstituído com o aumento do aquecimento, sem confirmação de causa, supondo uma relação entre a diminuição e a mineralização das micelas durante o aquecimento, outra possibilidade é a dificuldade de rehidratação das micelas devido o tratamento térmico. Sendo assim, o resultado corrobora com os autores.

CONCLUSÕES Considerando que o leite industrial passa

por outros processos além da secagem em spray-dryer, não é possível afirmar que os pós produzidos em leito de jorro são inferiores em qualidade por não ter critério de comparação. Assim, podemos concluir que os pós apresentam propriedades semelhantes ao industrial, e após reconstituídos, semelhantes ao leite pasteurizado.

Dentre as temperaturas de secagem escolhidas, a que apresentou um pó com propriedades mais adequadas à literatura e mais compatíveis ao leite industrial foi obtido à temperatura de 80 °C apresentando o J 90 um resultado muito semelhante. Medeiros et. al. (2005) avaliaram eficiência de produção e outros parâmetros operacionais apresentando a temperatura de entrada na coluna de 90 °C como melhor opção de secagem.

Dessa forma, aliando produtividade com qualidade do produto, a temperatura de 90°C é a melhor alternativa dentre as estudadas.

NOMENCLATURA

Ind – Leite de cabra em pó industrial; IndR - Leite de cabra em pó industrial reconstituído; J 80 – Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 80°C; J 90 – Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 90°C; J 100 – Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 100°C; JR 80 - Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 80°C reconstituído; JR 90 - Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 90°C reconstituído;

Page 7: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

JR 100 - Leite de cabra em pó experimental obtido na temperatura de 100°C reconstituído.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALVES, G. M. C., ROLIM, L. A ROLIM NETO, P. J., LEITE, A. C. L., BRONDANI, D. J., 2008. Purificação e caracterização da β-lapachona e estudo de estabilidade dos cristais em Diferentes condições de armazenamento, Quim. Nova, 31 (2), 413 – 416.

ANEMA, S. G., LOWE, E. K., LI, Y.,2004. Effect of pH on the viscosity of heated reconstituted skim milk, International Dairy Journal, 14, 541 – 548.

BRASIL, Instrução Normativa n. 37, de 31 de outubro de 2000. Aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leite de Cabra.

CORDEIRO, P. R. C., 2008. O negócio de leite de cabra no Brasil e sua cadeia produtiva, In: XII Seminário Nordestino de Pecuária, Fortaleza – Ceará.

EUROPEAN PHARMACOPOEIA. (1993). European Pharmacopoeia – Part II – Seventeenth fascicule (2ª ed .). Saint-RuAne, France: Maisonneuve S.A.

FRANCO, B.D.G.M. e LANDGRAF, M., 1996. Mi-crobiologia dos Alimentos. Ed. Atheneu, São Paulo, 182 p.

GELDART, D., ABDULLAH, E.C., HASSANPOUR, A., NWOKE, L.C., WOUTERS, I., 2006. Characterization of powder flowability using measurement of angle of repose, China Particuology, 4, 104 – 107.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz v. 1 – São Paulo – SP

KNEGT, R. J., van den BRINK, H., 2008. Improvement of the drying oven method for the determination of moisture content of milk powder, Dairy Journal, 8, 733 – 738.

KRANTZ, M., ZHANG, H., ZHU, J.,2009. Characterization of powder flow: static and dynamic testing, Powder Technology, 194, 239 – 245.

KRAVTCHENKO, T.P., RENOIR, J., PARKER, A., BRIGAND, G., 1999. A novel method for determination the dissolution kinetics of hydrocolloid powders, Food Hydrocolloids, 13, 219 – 225.

MAIA, A. B. R. A. e GOLGHER, M. (1981). Parâmetros para Avaliação da Qualidade de Reconstituição do Leite em Pó Desidratado em Spray-Drier. Relatório Interno. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 24p.

MEDEIROS , M. F. D., ROCHA, S. C. S., ALSINA, O. L. S., JERONIMO, C. E. M. , MEDEIROS, U. K. L. M., Da MATTA, A. L. M. L., 2002.

Drying of pulps of tropical fruits in spouted bed: Effect of composition on dryer perfor-mance. Drying Technology, 20, 855-881.

MOREIRA, G.E.G., 2007. Obtenção e caracterização de extrato microencapsulado de resíduo agroindustrial de acerola. PPGEQ/Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal - RN (Dissertação de Mestrado).

PARK, Y.W., 2007. Rheological characteristics of goat and sheep milk, Small Ruminant Research, 68, 73 – 87.

PASSOS, M.L., TRINDADE, A. L. G., D’ANGELO, J. V. H., CARDOSO, M., 2004. Drying of black liquor in spouted bed of inert particles, Drying Techonology, 22, 1041-1067.

PEREIRA, M. M. G., TELLES, F. J. S., BENEVIDES, S. D., RONDINA, D., 1997. Avaliação físico-química e microbiológica do leite de cabra pasteurizado e comercializado em Fortaleza, CE., B.Ceppa, 15, 113 – 126.

PISECKY, J., 1995. Evaporation and Spray Drying in the Dairy Industry. In: Handbook of Industrial Drying, 2ª edição, revisada e expandida, A. S. Mujumdar (ed.), Marcel Dekker, Inc., New York, Vol. 1, pp.: 715-742..

RAYNAL-LJUTOVAC, K., PARK, Y.W. , GAUCHERON, F., BOUHALLAB, S., 2007. Heat stability and enzymatic modifications of goat and sheep milk, Small Ruminant Research, 68, 207 – 220.

ROCHA, A. P. T., Estudo do desempenho de um leito de jorro convencional para secagem de levedura. 2002. 87f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Curso de Pós Graduação em Engenharia Química , Uni-versidade Federal de Campina Grande, Campina Grande.

RUNHA, F.P., CORDEIRO, D.S., PEREIRA, A.M., VILEGAS, J., OLIVEIRA, W.P., 2001. Pro-duction of dry extracts of medicinal Brazilian plants by spouted bed process: development of the process and evaluation of thermal de-gradation during the drying operation. Trans. Inst. Chemical Engineers Part C: Food and Bioproducts Processing, 79, 160 –168.

SANTOMASO, A., LAZZARO, P., CANU, P., 2003. Powder flowability and density ratios: the impact of granules packing, Chemical Engineering Science, 58, 2857 – 2874.

SILVA, V. S., 2004. Secagem de leveduras – es-tudo comparativo do desempenho dos seca-dores em leito de jorro e leito fluidizado. 156 f. Tese (Doutorado) – Curso de Pós Gradua-ção em Engenharia Química , Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande.

SOUZA, C.R.F.; OLIVEIRA, W.P., 2005. Spouted bed drying of Bauhinia forficate Link extract: The effects of feed atomizer position and op-erating conditions on equipment performance

Page 8: LEITE DE CABRA EM PÓ PRODUZIDO EM LEITO DE · PDF fileVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica 27 a 30 de julho de 2009 Uberlândia, Minas Gerais,

and product properties, Brazilian Journal Chemical Engineering, 26 (2), 239–47.

STAPELFELDT, H., NIELSEN, R., SKIBSTED, L. H., Effect of heat treatment, water activity and storage temperature on the oxidative stability of whole milk powder, International Dairy Journal, 7, 331 – 339.

AGRADECIMENTOS

Os autores deste artigo agradecem à FINEP, SEBRAE, ACOSC, APASA, CNPq e PET pelo apoio financeiro destinado a esta pesquisa. Agradecem também ao Laboratório de Geologia e Geofisica Marinha e Monitoramento Ambiental – GGEMMA/UFRN e ao Núcleo de Pesquisa em Alimentos e Medicamentos – NUPLAM/UFRN por algumas análises realizadas.