ABSTRACT
Abstract Mastitis is the most common disease in dairy herds and the main cause of economic losses in milk production worldwide. This inflammatory reaction of the mammary gland affects the quantity, composition and quality of milk produced and its suitability for the dairy industry. Despite of its importance, Colombia has no regulations on somatic cell count (SCC); that is, no official upper limits have been established for the dairy industry. The current quality-based payment system for raw milk does not encourage local producers to reduce the level of somatic cells. Consequently, Colombia is at a disadvantage compared to countries that include this parameter in their payment schemes and subscribe to international free trade agreements, affecting the competitiveness of the Colombian dairy sector. This article reviews the types of somatic cells, the microbiology of mastitis, its etiology and diagnosis, the changes that generate the composition of milk, and the impact of high SCCs on the quality of dairy products, such as yogurt, cheese, and milk powder. The final section offers a reflection on the problem of high SCCs in Colombia and the lack of regulations in this regard.
Resumen La mastitis es la enfermedad más frecuente en los hatos lecheros y es la principal causa de pérdidas económicas en la producción de leche alrededor del mundo. Esta reacción inflamatoria de la glándula mamaria afecta la cantidad, composición, calidad y aptitud de la leche para procesamiento por la industria. Sin embargo, en Colombia no existe normatividad sobre el recuento de células somáticas, principal indicador de mastitis; es decir, no existen límites oficiales que sirvan de referencia para la industria lechera. El sistema de pago basado en calidad no incentiva al productor a disminuir el nivel de células somáticas. Esto coloca al país en desventaja frente a otros países que exigen este parámetro en su esquema de pago y con los cuales Colombia tiene tratados de libre comercio, afectando negativamente la competitividad del sector lechero colombiano. En este artículo se hace una revisión sobre los tipos de células somáticas, la microbiología de la mastitis, su etiología, el diagnóstico, los cambios que generan la composición de la leche y el impacto que tienen los altos recuentos de células somáticas sobre la calidad de algunos derivados lácteos como yogures, quesos y leche en polvo. En la parte final se presenta una reflexión sobre la problemática de los altos recuentos de células somáticas en Colombia y la falta de normatividad al respecto.
Resumo A mastite é a doença mais frequente nos rebanhos leiteiros e é a principal causa de perdas econômicas na produção de leite em todo o mundo. Essa reação inflamatória da glândula mamária causa efeitos na quantidade, composição, qualidade e aptidão de leite processado pela indústria. No entanto, na Colômbia, não há regulamentação sobre a contagem de células somáticas até o momento, o principal indicador de mastite, ou seja, não há limites oficiais que sejam referência para a indústria leiteira. O sistema de pagamento baseado na qualidade não incentiva o produtor a diminuir o nível de células somáticas. Isso coloca o país em desvantagem em comparação com outros países que exigem esse parâmetro em seu esquema de pagamento e com quem a Colômbia possui acordos de livre comércio, afetando negativamente a competitividade do setor. Este documento analisa os tipos de células somáticas, a microbiologia da mastite, sua etiologia, diagnóstico, alterações na composição do leite e o impacto da alta contagem de células somáticas na qualidade do leite. Alguns derivados de leite, como iogurtes, queijos e leite em pó. Na parte final, é feita uma reflexão sobre o problema da alta contagem de células somáticas na Colômbia e a falta de regulamentação nesse sentido.
ABSTRACT
Whey is a by-product of the dairy industry of great importance due to its high nutritional value, and can be used for the manufacture of fermented dairy drinks which, combined with fruit, increase the nutritional value and add characteristic flavors. Therefore, a fermented dairy beverage with caja-mango pulp (Spondias dulcis) was elaborated and its nutritional information as well as the physical-chemical stability were evaluated during storage. The results showed that the nutritional information met the requirements stipulated by the Brazilian legislation. The physical-chemical stability of the dairy fermented drink in terms of pH, acidity, syneresis and sedimentation was influenced by the storage time, possibly associated with uncontrolled factors in this study, such as the initial and final dairy culture concentration of the processed product, protein biodegradation during storage and low solids contents. It is concluded that the elaborated drink constitutes a food source of several nutrients, and may complement the daily diet of children, adolescents and adults, supplying nutritional deficiencies.(AU)
O soro lácteo é um subproduto da indústria de laticínios de grande importância devido ao seu alto valor nutritivo, podendo ser utilizado para fabricação de bebida láctea fermentada que, associada a frutas, aumenta o valor nutricional e agrega sabores característicos. A partir disso, foi elaborada uma bebida láctea fermentada adicionada de polpa de cajá-manga (Spondias dulcis), sendo avaliada sua informação nutricional bem como a estabilidade físico-química, durante o armazenamento. Os resultados mostram que a informação nutricional atendeu os requisitos estipulados pela legislação brasileira. A estabilidade físico-química da bebida, quanto aos parâmetros analisados de pH, acidez, sinerese e sedimentação, sofreu influência pelo o tempo de armazenamento, possivelmente, associados a fatores não controlados neste estudo como a concentração de cultura láctea iniciadora e final do produto elaborado, a biodegradação de proteínas durante a estocagem e baixos teores de sólidos. Conclui-se que a bebida elaborada constitui um alimento fonte de diversos nutrientes, e poderá complementar a alimentação diária de crianças, adolescentes e adultos, suprindo as carências nutricionais.(AU)
Subject(s)
Cultured Milk Products , Anacardiaceae , Whey , Nutritive ValueABSTRACT
ABSTRACT: Whey is a by-product of the dairy industry of great importance due to its high nutritional value, and can be used for the manufacture of fermented dairy drinks which, combined with fruit, increase the nutritional value and add characteristic flavors. Therefore, a fermented dairy beverage with caja-mango pulp (Spondias dulcis) was elaborated and its nutritional information as well as the physical-chemical stability were evaluated during storage. The results showed that the nutritional information met the requirements stipulated by the Brazilian legislation. The physical-chemical stability of the dairy fermented drink in terms of pH, acidity, syneresis and sedimentation was influenced by the storage time, possibly associated with uncontrolled factors in this study, such as the initial and final dairy culture concentration of the processed product, protein biodegradation during storage and low solids contents. It is concluded that the elaborated drink constitutes a food source of several nutrients, and may complement the daily diet of children, adolescents and adults, supplying nutritional deficiencies.
RESUMO: O soro lácteo é um subproduto da indústria de laticínios de grande importância devido ao seu alto valor nutritivo, podendo ser utilizado para fabricação de bebida láctea fermentada que, associada a frutas, aumenta o valor nutricional e agrega sabores característicos. A partir disso, foi elaborada uma bebida láctea fermentada adicionada de polpa de cajá-manga (Spondias dulcis), sendo avaliada sua informação nutricional bem como a estabilidade físico-química, durante o armazenamento. Os resultados mostram que a informação nutricional atendeu os requisitos estipulados pela legislação brasileira. A estabilidade físico-química da bebida, quanto aos parâmetros analisados de pH, acidez, sinerese e sedimentação, sofreu influência pelo o tempo de armazenamento, possivelmente, associados a fatores não controlados neste estudo como a concentração de cultura láctea iniciadora e final do produto elaborado, a biodegradação de proteínas durante a estocagem e baixos teores de sólidos. Conclui-se que a bebida elaborada constitui um alimento fonte de diversos nutrientes, e poderá complementar a alimentação diária de crianças, adolescentes e adultos, suprindo as carências nutricionais.
ABSTRACT
The objective of this research was to use the modeling and computer simulation to support decision makers, aiming to increase the productive capacity of the agro-industry of LaticínioFunarbe. Specifically, it has modeled the current yoghurt production sector for simulation that enables it to meet the new demand. The Arena 14.7 simulation software was used to conduct the modeling. To validate the model, the output of yoghurt production collected at the factory for three months was compared with the output from the simulated computational model. Two indicators were established to perform analyzes of four different scenarios. The implemented model resulted in an increase in the production capacity of 5,000L.d-1 of yoghurt, corresponding to a production of yoghurts processed daily three times higher than the current production.(AU)
O objetivo deste trabalho foi usar a modelagem e a simulação computacional como ferramenta de suporte aos tomadores de decisão, visando a aumentar a produtividade da agroindústria Laticínio Funarbe. Especificamente, modelou o setor atual da produção de iogurte para elaboração de análises que possibilita atender à nova demanda. Para a modelagem utilizou-se o software de simulação Arena 14.7. Para a validação do modelo foram comparados os resultados de produção de iogurte coletados na fábrica durante três meses com os resultados simulados pelo modelo computacional. Foram estabelecidos dois indicadores para realizar análises de quatro cenários diferentes. Por meio do modelo implementado, obtivemos um aumento da capacidade produtiva de 5000L.d-1 de iogurte, que corresponde a uma produção de iogurtes processados, diariamente, três vezes maior do que a produção atual.(AU)
Subject(s)
Yogurt/statistics & numerical data , Food Production , Workflow , Computer Simulation , Dairying/statistics & numerical dataABSTRACT
ABSTRACT: The objective of this research was to use the modeling and computer simulation to support decision makers, aiming to increase the productive capacity of the agro-industry of LaticínioFunarbe. Specifically, it has modeled the current yoghurt production sector for simulation that enables it to meet the new demand. The Arena 14.7 simulation software was used to conduct the modeling. To validate the model, the output of yoghurt production collected at the factory for three months was compared with the output from the simulated computational model. Two indicators were established to perform analyzes of four different scenarios. The implemented model resulted in an increase in the production capacity of 5,000L.d-1 of yoghurt, corresponding to a production of yoghurts processed daily three times higher than the current production.
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi usar a modelagem e a simulação computacional como ferramenta de suporte aos tomadores de decisão, visando a aumentar a produtividade da agroindústria Laticínio Funarbe. Especificamente, modelou o setor atual da produção de iogurte para elaboração de análises que possibilita atender à nova demanda. Para a modelagem utilizou-se o software de simulação Arena 14.7. Para a validação do modelo foram comparados os resultados de produção de iogurte coletados na fábrica durante três meses com os resultados simulados pelo modelo computacional. Foram estabelecidos dois indicadores para realizar análises de quatro cenários diferentes. Por meio do modelo implementado, obtivemos um aumento da capacidade produtiva de 5000L.d-1 de iogurte, que corresponde a uma produção de iogurtes processados, diariamente, três vezes maior do que a produção atual.
ABSTRACT
The objective of this research was to use the modeling and computer simulation to support decision makers, aiming to increase the productive capacity of the agro-industry of LaticínioFunarbe. Specifically, it has modeled the current yoghurt production sector for simulation that enables it to meet the new demand. The Arena 14.7 simulation software was used to conduct the modeling. To validate the model, the output of yoghurt production collected at the factory for three months was compared with the output from the simulated computational model. Two indicators were established to perform analyzes of four different scenarios. The implemented model resulted in an increase in the production capacity of 5,000L.d-1 of yoghurt, corresponding to a production of yoghurts processed daily three times higher than the current production.
O objetivo deste trabalho foi usar a modelagem e a simulação computacional como ferramenta de suporte aos tomadores de decisão, visando a aumentar a produtividade da agroindústria Laticínio Funarbe. Especificamente, modelou o setor atual da produção de iogurte para elaboração de análises que possibilita atender à nova demanda. Para a modelagem utilizou-se o software de simulação Arena 14.7. Para a validação do modelo foram comparados os resultados de produção de iogurte coletados na fábrica durante três meses com os resultados simulados pelo modelo computacional. Foram estabelecidos dois indicadores para realizar análises de quatro cenários diferentes. Por meio do modelo implementado, obtivemos um aumento da capacidade produtiva de 5000L.d-1 de iogurte, que corresponde a uma produção de iogurtes processados, diariamente, três vezes maior do que a produção atual.
Subject(s)
Workflow , Yogurt/statistics & numerical data , Food Production , Computer Simulation , Dairying/statistics & numerical dataABSTRACT
This research deals with the investigation of electrocoagulation (EC) treatment of wastewater from a dairy plant using aluminum electrodes. Electrolysis time, pH, current density and distance between electrodes were considered to assess the removal efficiency of chemical oxygen demand (COD), total solids (TS) and their fractions and turbidity. Samples were collected from the effluent of a dairy plant using a sampling methodology proportional to the flow. The treatments were applied according to design factorial of half fraction with two levels of treatments and 3 repetitions at the central point. The optimization of parameters for treating dairy industry effluent by electrocoagulation using aluminum electrodes showed that electric current application for 21 minutes, an initial sample pH near 5.0 and a current density of 61.6A m-2 resulted in a significant reduction in COD by 57%; removal of turbidity by 99%, removal of total suspended solids by 92% and volatile suspended solids by 97%; and a final treated effluent pH of approximately 10. Optimum operating condition was used for cost calculations show that operating cost is approximately 3.48R$ m-3.(AU)
Eletrodos de alumínio foram usados para o tratamento de efluente de uma indústria de laticínios por eletrocoagulação. Tempo de eletrólise, pH, densidade de corrente elétrica e distância entre eletrodos foram os parâmetros operacionais usados para avaliar a eficiência de remoção da demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST) e suas frações e turbidez. Amostras foram coletadas usando a metodologia de amostragem composta, proporcional à vazão. Os tratamentos foram aplicados segundo um delineamento fatorial de meia fração com dois níveis e 3 repetições no ponto central. As melhores condições operacionais foram tempo de eletrólise de 21 minutos, pH inicial de aproximadamente 5,0 e densidade de corrente elétrica de 61,6A m-2, resultando em redução de 57% de DQO, remoção de turbidez de 99%, remoção de sólidos suspensos totais de 92% e sólidos suspensos voláteis de 97%. O pH do efluente tratado foi de aproximadamente 10. Para a condição otimizada, o custo operacional foi de aproximadamente 3, 48 R$ m-3.(AU)
Subject(s)
Electrocoagulation , Industrial Effluent Treatment , Electrodes , Aluminum , DairyingABSTRACT
This research deals with the investigation of electrocoagulation (EC) treatment of wastewater from a dairy plant using aluminum electrodes. Electrolysis time, pH, current density and distance between electrodes were considered to assess the removal efficiency of chemical oxygen demand (COD), total solids (TS) and their fractions and turbidity. Samples were collected from the effluent of a dairy plant using a sampling methodology proportional to the flow. The treatments were applied according to design factorial of half fraction with two levels of treatments and 3 repetitions at the central point. The optimization of parameters for treating dairy industry effluent by electrocoagulation using aluminum electrodes showed that electric current application for 21 minutes, an initial sample pH near 5.0 and a current density of 61.6A m-2 resulted in a significant reduction in COD by 57%; removal of turbidity by 99%, removal of total suspended solids by 92% and volatile suspended solids by 97%; and a final treated effluent pH of approximately 10. Optimum operating condition was used for cost calculations show that operating cost is approximately 3.48R$ m-3.
.Eletrodos de alumínio foram usados para o tratamento de efluente de uma indústria de laticínios por eletrocoagulação. Tempo de eletrólise, pH, densidade de corrente elétrica e distância entre eletrodos foram os parâmetros operacionais usados para avaliar a eficiência de remoção da demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST) e suas frações e turbidez. Amostras foram coletadas usando a metodologia de amostragem composta, proporcional à vazão. Os tratamentos foram aplicados segundo um delineamento fatorial de meia fração com dois níveis e 3 repetições no ponto central. As melhores condições operacionais foram tempo de eletrólise de 21 minutos, pH inicial de aproximadamente 5,0 e densidade de corrente elétrica de 61,6A m-2, resultando em redução de 57% de DQO, remoção de turbidez de 99%, remoção de sólidos suspensos totais de 92% e sólidos suspensos voláteis de 97%. O pH do efluente tratado foi de aproximadamente 10. Para a condição otimizada, o custo operacional foi de aproximadamente 3, 48 R$ m-3.
.ABSTRACT
Os biorreatores com membrana (BRM) apresentam-se como um dos processos mais promissores para tratamento de águas residuárias com elevada carga orgânica, como os efluentes de laticínios, propiciando a geração de um efluente com elevada qualidade e adequado ao reuso direto ou após tratamento terciário. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso de BRM para tratamento de efluente de indústria de laticínios e utilizar a distribuição de massa molar da alimentação, do permeado e da fração solúvel do lodo como ferramenta para a investigação dos mecanismos de remoção dos poluentes no sistema. O BRM se mostrou um sistema viável para o tratamento do efluente em questão, apresentando eficiências de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e cor aparente de 98 e 99%, respectivamente. Através da distribuição de massa molar foi possível observar a alta capacidade de biodegradação e a estabilidade proporcionada pelo BRM, já que, mesmo em situações de alterações constantes nas características da alimentação, o líquido reacional sempre apresentou baixas concentrações de poluentes. Ressalta-se também a importância da membrana no sistema, uma vez que, além de permitir a retenção completa de biomassa e a operação com idades de lodo e concentração de sólidos suspensos maiores, pode proporcionar ainda a retenção de compostos que não foram biodegradados, contribuindo para a geração de um efluente tratado com alta qualidade.
The membrane bioreactor (MBR) is one of the most promising processes for the treatment of high organic load wastewaters, as dairy effluent, providing the generation of an effluent with high quality, which could be reuse directly or after tertiary treatment. The aim of this study was to evaluate a MBR to treat effluent from the dairy industry and to use molecular weight distribution of the feed, permeate and the soluble fraction of the sludge as a tool for investigating the mechanisms of pollutants removal in the system. The MBR has proven to be a viable system for the treatment of the effluent in question, with removal efficiencies of chemical oxidation demand (COD) and color of 98 and 99% respectively. Through the molar weight distribution it was possible to observe the high biodegradation capacity and stability provided by the MBR, as even in situations of constant change in feed characteristics, the mixed liquid always showed low concentrations of pollutants. It is also highlighted the importance of the membrane in the system, which, besides allowing the complete retention of biomass and operation with high solids retention time and suspended solids concentration, it can provide the retention of compounds which were not biodegraded, contributing to the generation a treated effluent with high quality.
ABSTRACT
ATP-bioluminescence assay was used to evaluate the cleaning and sanitizing procedures of stainless steel milk contact surfaces. Surfaces of a raw milk transportation tank, a raw milk cooling storage tank, an equalization pasteurizing tank, a pasteurized milk storage tank and a pasteurized milk packaging tank, as well as a milk centrifuge were evaluated. The Relative Light Unit (RLU) using a commercial luminometer and mesophilic aerobic counts (CFU.cm-2) on surfaces were determined. There were no significant differences (p>0.05) in RLU on the assessed surfaces before and after the cleaning and sanitizing procedures. Also, there were no significant differences (p>0.05) in CFU.cm-2 on the surfaces before the cleaning and sanitizing procedures, whereas different bacterial numbers were found on surfaces after the hygiene procedures. The surfaces of the milk centrifuge, raw milk cooling tank and milk packaging tank showed the largest mesophilic aerobic numbers after the hygiene, reaching 2.21, 2.18, and 1.21 log10, respectively. The results demonstrated that there is no agreement among the techniques for classification of hygienic conditions of the evaluated surfaces, showing a non-direct relation between RLU and CFU.cm-2. The ATP-bioluminescence method showed that 100% of the surfaces were under inadequate hygiene conditions, while the plate count method detected only 50%, based on the APHA's recommendation, and 33%, based on the WHO's recommendation. High variations in RLU measurements were observed, suggesting the need for more than only one surface analysis. The ATP-bioluminescence is not a direct replacement for microbiological testing, but provides complementary information and should be used as part of an integrated strategy.
A técnica do ATP-bioluminescência avaliou os procedimentos de higienização de superfícies em aço inoxidável dos tanques de transporte de leite cru, de estocagem de leite cru resfriado, de equilíbrio de um pasteurizador, de estocagem de leite pasteurizado e para embalagem de leite pasteurizado e, ainda, a superfície interna de uma centrífuga de leite quanto à determinação de Unidades Relativas de Luz (URL) e da contagem de mesófilos aeróbios (UFC.cm-2). Não houve diferença significativa (p>0.05) na medida de URL nas superfícies antes e depois do procedimento de higienização. Também, não houve diferença significativa (p>0.05) no número de UFC.cm-2 nas superfícies antes da higienização. No entanto, contagens bacterianas diferentes foram constatadas após este procedimento. As superfícies da centrífuga e dos tanques de leite resfriado e para embalagem de leite apresentaram as maiores contagens após a higienização, atingindo 2,21, 2,18, e 1,21 log10, respectivamente. Os resultados mostram que não há concordância entre os métodos na classificação das condições higiênicas das superfícies, indicando que não há relação direta entre RLU e UFC.cm-2. A técnica do ATP-bioluminescência indicou que 100% das superfícies estavam em condições higiênicas inadequadas, enquanto a contagem bacteriana indicou apenas 50% de acordo com as recomendações da APHA e 33% de acordo com OMS. Variações elevadas nas medidas de URL sugerem a necessidade de se realizar mais de uma análise na mesma superfície. A técnica do ATP-bioluminescência não deve simplesmente substituir os testes microbiológicos mas ser usada para se obter informações complementares para avaliar as condições higiênicas das superfícies para o processamento de leite.
ABSTRACT
The microbiological air quality at processing areas in a dairy plant was evaluated by using a one-stage air sampler, based on Andersen principles (impaction technique) and by culture settling plate technique, also known as sedimentation technique. Among these areas, milk reception, packaging, and pasteurization rooms were included. Rooms where cheese, yogurt, butter and "doce de leite"(Latin American typical treat made of concentrated milk and sugar) are made were also evaluated. For all processing areas, the numbers of mesophilic aerobic bacteria and yeast and molds recovered by air sampler were higher than 90 CFU·m-3 - the maximum value recommended by American Public Health Association (APHA). In four of the six processing areas, the microbial numbers were higher than APHA's standard (30 CFU.cm-2.week-1) according to culture settling plate technique. The results showed a difference (p 0.05) for the Staphylococcus aureus numbers (from 1.0 to 4.3 UFC·m-3) at processing areas. The numbers of microorganisms recovered by impaction technique were about 2 to 10 times higher than by sedimentation technique. The microorganism group determined at processing areas depended mainly on the technique. By the air sampler technique, it was observed the predominance of yeasts and molds and by sedimentation technique, of mesophilic aerobic bacteria. The increase of temperature at processing areas did not seem to affect the numbers of airborne microorganisms. On the other hand, the increase of air humidity showed a relation with the increase of microorganism numbers. The impaction technique should be chosen since it is better to recover airborne microorganisms, including pathogens.
Foi avaliada a microbiota do ar dos ambientes de recepção, embalagem e pasteurização de leite, produção de queijos, de iogurte e de doce de leite e manteiga em uma indústria de laticínios pelas técnicas de sedimentação e de impressão em ágar utilizando um amostrador de ar de um estágio baseado no princípio de Andersen. As contagens de microrganismos mesófilos aeróbios e de fungos filamentosos e leveduras pela técnica impressão em ágar ultrapassaram 90UFC·m-3 de ar, valor máximo recomendado pela APHA. Pela técnica de sedimentação, as contagens microbianas do ar de quatro ambientes também ultrapassaram 30UFC·cm-2·semana-1, conforme recomendação da APHA. Os ambientes diferiram (p 0,05) apenas para os números de Staphylococcus aureus. ( 1,0 a 4,3 UFC.m-3). As contagens microbianas por impressão em ágar foram de 2 a 10 vezes maiores que as obtidas por sedimentação, evidenciando a maior capacidade da impressão em ágar em determinar microrganismos do ar, inclusive patógenos. Quanto à distribuição da microbiota do ar, houve a predominância de fungos filamentosos e leveduras pela técnica de sedimentação em ágar e de mesófilos aeróbios pela de impressão em ágar. O aumento da temperatura ambiente, ao contrário do aumento da umidade relativa do ar, não contribuiu para maiores contagens microbianas no ar.