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Sistema portátil, SondaLeite, monitora a qualidade do leite cru em segundos

SondaLeite

*Joana Silva — Embrapa Instrumentação

Em fase expe­ri­men­tal de vali­da­ção, uma tec­no­lo­gia desen­vol­vi­da pela Embra­pa, com o apoio da ini­ci­a­ti­va pri­va­da, é uma alter­na­ti­va à carên­cia de téc­ni­cas rápi­das e moto­ri­za­da para ava­li­ar a qua­li­da­de do lei­te cru no local de pro­du­ção. O sis­te­ma digi­tal per­mi­te aces­so aos dados da aná­li­se de for­ma remo­ta via cone­xão de rede sem fio (Wi-fi). Cha­ma­da de Son­da­Lei­te, uma ino­va­ção capaz de detec­tar com pre­ci­são e em segun­dos um pro­ble­ma mul­ti­fa­to­ri­al que traz gran­des pre­juí­zos à cadeia pro­du­ti­va bra­si­lei­ra, a inci­dên­cia do lei­te ine­vi­ta­vel­men­te não áci­do (Lina).

Desen­vol­vi­do pela Embra­pa Ins­tru­men­ta­ção (SP) em par­ce­ria com a Embra­pa Cli­ma Tem­pe­ra­do (RS), com o apoio da Dairy Equi­pa­men­tos , com sede em Curi­ti­ba (PR), o Son­da­Lei­te uti­li­za flashes de luzes para cons­ta­tar em 25 segun­dos as dife­ren­tes con­di­ções do lei­te cru , se nor­mal, Lina ou ácido.

iStock - Equipamento pode ser utilizado diretamente no campo e também em laticínios e cooperativas

O equi­pa­men­to pode ser uti­li­za­do dire­ta­men­te no cam­po e tam­bém em lati­cí­ni­os e cooperativas

Com os resul­ta­dos obti­dos na fase expe­ri­men­tal de vali­da­ção, a tec­no­lo­gia entra no pro­ces­so de licen­ci­a­men­to para a ini­ci­a­ti­va pri­va­da, a fim de que seja rea­li­za­da a pro­du­ção em esca­la e dis­po­ni­bi­li­za­da ao setor lei­tei­ro uma manei­ra con­fiá­vel de detec­tar a esta­bi­li­da­de do produto.

O caso mais crí­ti­co de iden­ti­fi­ca­ção é o Lina, uma alte­ra­ção na qua­li­da­de do lei­te devi­do à per­da de esta­bi­li­da­de da caseí­na, prin­ci­pal pro­teí­na do lei­te. A ins­ta­bi­li­da­de ocor­re quan­do o lei­te sub­me­ti­do ao tes­te de álco­ol, tam­bém conhe­ci­do como Ali­za­rol, talha. Ao coa­gu­lar na pre­sen­ça da solu­ção alcoó­li­ca é con­fun­di­do com o lei­te áci­do sem, no entan­to, há aci­dez elevada.

Apresentação na Agrishow

A tec­no­lo­gia, com paten­te já con­ce­di­da pelo Ins­ti­tu­to Naci­o­nal da Pro­pri­e­da­de Indus­tri­al ( INPI ) des­de 2021, está sen­do apre­sen­ta­da no estan­de da Embra­pa na Fei­ra Inter­na­ci­o­nal de Tec­no­lo­gia Agrí­co­la em Ação ( Agrishow ), que come­çou em 1º de maio e vai até o dia 5 , em Ribei­rão Pre­to (SP).

Mas o tes­te de álco­ol, uti­li­za­do há mais de cem anos, apre­sen­ta resul­ta­dos sub­je­ti­vos assim como outros fal­sos posi­ti­vos ou fal­sos nega­ti­vos para a aci­dez. Ele é rea­li­za­do em cer­ca de três minu­tos, momen­tos antes da cole­ta do lei­te nas fazen­das. Esse tes­te é rea­li­za­do pelo Minis­té­rio da Agri­cul­tu­ra e Pecuá­ria ( Mapa ), para ava­li­ar a qua­li­da­de do pro­du­to quan­to à aci­dez e à esta­bi­li­da­de tér­mi­ca, con­for­me pre­co­ni­za a Ins­tru­ção Nor­ma­ti­va 76, de 26/11/2018.

Con­for­me a nor­ma, antes da cole­ta nas uni­da­des de pro­du­ção, o lei­te deve ser agi­ta­do e pas­sar pela pro­va do álco­ol na con­cen­tra­ção míni­ma de 72 ºGL. O lei­te deve estar está­vel dian­te do tes­te, ou seja, não apre­sen­tar pre­ci­pi­ta­ção. Para que o lei­te seja acei­to nas indus­tri­a­li­za­das, é pre­ci­so uma com­po­si­ção quí­mi­ca míni­ma de 3% de gor­du­ra, 2,9% de pro­teí­na e 8,4% de extra­to desen­gor­du­ra­do, e o pro­du­to deve ser está­vel ao álco­ol ou ali­za­rol a 72%.

Os tes­tes usa­dos ​​tra­di­ci­o­nal­men­te estão sujei­tos a falhas huma­nas por serem de deci­são con­for­me a capa­ci­da­de e expe­ri­ên­cia do ana­li­sa­dor. Tam­bém apre­sen­tam pou­ca con­fi­a­bi­li­da­de para esti­mar a esta­bi­li­da­de tér­mi­ca do lei­te. Mes­mo assim, são uti­li­za­dos e empre­ga­dos como pedi­dos para a toma­da de deci­são de cap­ta­ção ou não do lei­te antes mes­mo de sair da pro­pri­e­da­de rural.

Dian­te da neces­si­da­de de um tes­te rápi­do que iden­ti­fi­ca as dife­ren­tes con­di­ções do lei­te cru – nor­mal, Lina e áci­do –, ade­qua­das ao pro­ces­sa­men­to tér­mi­co, o Son­da­Lei­te é uma fer­ra­men­ta com poten­ci­a­li­da­de para eli­mi­nar a inter­fe­rên­cia huma­na, efei­tos bené­fi­cos, mini­mi­zar os pre­juí­zos da cadeia lei­tei­ra, espe­ci­al­men­te aos peque­nos pro­du­to­res, e suprir a carên­cia do mer­ca­do para detec­ção rápi­da do Lina.

O Lina tem sido um desa­fio para a bovi­no­cul­tu­ra de lei­te e não tem cau­sa total­men­te escla­re­ci­da. Mui­tos estu­dos asso­ci­am o Lina a fato­res nutri­ci­o­nais, defi­ci­ên­cia nutri­ci­o­nal, res­tri­ção ali­men­tar, defi­ci­ên­cia de ener­gia, exces­so de pro­teí­na asso­ci­a­da à defi­ci­ên­cia ener­gé­ti­ca, exces­so de pro­teí­na degra­dá­vel no rúmen, defi­ci­ên­cia de pro­teí­na meta­bo­li­zá­vel, aci­do­se meta­bó­li­ca, aci­do­se rumi­nal, alte­ra­ções na die­ta, féri­as em está­gio ini­ci­al ou final de lactação.

Direto no campo

O pro­je­to de desen­vol­vi­men­to do Son­da­Lei­te teve iní­cio em 2019, mas sofreu inter­rup­ção por cau­sa da pan­de­mia da Covid-19. No final do ano pas­sa­do, as pes­qui­sas foram reto­ma­das com a rea­li­za­ção de novos tes­tes de detec­ção da esta­bi­li­da­de do lei­te cru.

O sis­te­ma por­tá­til, robus­to, rápi­do nos resul­ta­dos e de fácil con­du­ção pode­rá ser uti­li­za­do dire­ta­men­te no cam­po, aco­pla­men­to em cami­nhões de cole­ta a gra­nel, bem como no labo­ra­tó­rio e até mes­mo ins­ta­la­do nos tan­ques de res­fri­a­men­to, em lati­cí­ni­os e cooperativas.

Além de moni­to­rar a qua­li­da­de do lei­te, com resul­ta­dos con­tro­la­dos, pode ser incre­men­ta­do para fun­ções múl­ti­plas, como detec­tar mas­ti­te e tam­bém adul­te­ra­ções. As novas fun­ci­o­na­li­da­des podem ser incluí­das com incre­men­tos na ins­tru­men­ta­ção do apa­re­lho, o que aumen­ta­rá o seu leque de aplicações.

Equipamento usa luz para avaliar o leite

O pes­qui­sa­dor da Embra­pa  Washing­ton Luiz de Bar­ros Melo  expli­ca que, para eli­mi­nar a inter­fe­rên­cia huma­na no pro­ces­so de aná­li­se da aci­dez do lei­te cru, ele pen­sou em um ins­tru­men­to espec­tros­có­pi­co com­pu­ta­do­ri­za­do asso­ci­a­do a um méto­do esta­tís­ti­co de análise.

Tra­ta-se de uma son­da dedi­ca­da à ava­li­a­ção de amos­tras líqui­das nos locais de pro­du­ção e cole­ta, por meio de uso da luz pri­va­ti­va e cap­ta­da por com­po­nen­tes semi­con­du­to­res que fazem par­te do sis­te­ma sen­sor. O apa­re­lho é com­pos­to por par­tes: câme­ra de medi­ção; sis­te­ma ópti­co com dio­do emis­sor de luz (LED, na sigla em inglês) e com­pu­ta­dor embarcado.

A tec­no­lo­gia, desen­vol­vi­da no Labo­ra­tó­rio de Foto­tér­mi­ca da Embra­pa Ins­tru­men­ta­ção, pode ser ope­ra­da por qual­quer sis­te­ma ope­ra­ci­o­nal de com­pu­ta­dor, celu­lar ou tablet. “O Son­da­Lei­te fun­ci­o­na como qual­quer espec­tro­fotô­me­tro, porém, como a ilu­mi­na­ção é em com­pri­men­to de onda dis­cre­ta, o tem­po de aqui­si­ção de dados ocor­re em alguns segun­dos”, diz ele.

De acor­do com Melo, a amos­tra de 100 mili­li­tros de lei­te den­tro do equi­pa­men­to rece­be luzes em com­pri­men­to dife­ren­tes de onda, que inclu­em infra­ver­me­lho pró­xi­mo (NIR), pas­san­do pelo visí­vel (Vis) até o ultra­vi­o­le­ta pró­xi­mo (UVA).

“Ao inci­dir sobre o lei­te, as par­tes des­tas luzes são con­tro­la­das e as par­tes refle­ti­das. As luzes refle­ti­das são detec­ta­das e gra­va­das em sinais elé­tri­cos, que são arma­ze­na­das na memó­ria do com­pu­ta­dor embar­ca­do no Son­da­Lei­te. Estes dados cole­ta­dos for­mam o espec­tro do lei­te, que é man­ti­do à aná­li­se esta­tís­ti­ca. O resul­ta­do indi­ca, então, a con­di­ção de esta­bi­li­da­de do lei­te”, con­ta o pesquisador.

Segun­do Melo, os tes­tes com o Son­da­Lei­te estão sen­do rea­li­za­dos em lei­tes de ani­mais de dife­ren­tes raças, entre elas Holan­dês e Jer­sey, e em reba­nhos com pro­ce­dên­ci­as de dife­ren­tes lati­cí­ni­os do Sul do País. A com­po­si­ção do lei­te – gor­du­ra, pro­teí­nas, açú­ca­res, mine­rais –, pode influ­en­ci­ar nos resul­ta­dos espec­trais; assim, é neces­sá­rio o estu­do esta­tís­ti­co dos casos.

“As amos­tras foram ava­li­a­das tam­bém quan­to à aci­dez titu­lá­vel (°Dor­nic); pH; esta­bi­li­da­de ao álcool/alizarol em dife­ren­tes gra­du­a­ções e ocor­rên­cia de Lina”, rela­ta o res­pon­sá­vel pelo projeto.

Amos­tras de lei­te de dife­ren­tes raças e reba­nhos foram enca­mi­nha­das para o Labo­ra­tó­rio de Qua­li­da­de do Lei­te da Embra­pa Cli­ma Tem­pe­ra­do (Lablei­te), cer­ti­fi­ca­do pela Rede Bra­si­lei­ra de Qua­li­da­de do Lei­te (RBQL) para aná­li­se da com­po­si­ção quí­mi­ca (teo­res de gor­du­ra, pro­teí­na bru­ta, lac­to­se e sóli­dos totais) por infra­ver­me­lho; con­ta­gem de célu­las somá­ti­cas (CCS) e con­ta­gem bac­te­ri­a­na total (CBT) por cito­me­tria de flu­xo. Os resul­ta­dos estão sen­do com­pa­ra­dos com os espec­tros de refle­tân­cia do SondaLeite.

 

Sonda Leite no Sul

A pes­qui­sa­do­ra  Mai­ra Bal­bi­not i Zane­la , médi­ca-vete­ri­ná­ria à fren­te das ati­vi­da­des na Embra­pa Cli­ma Tem­pe­ra­do, con­ta que o Son­da­Lei­te está sen­do ava­li­a­do para uso no desen­vol­vi­men­to da meto­do­lo­gia de diag­nós­ti­co dife­ren­ci­al, a fim de iden­ti­fi­car o lei­te nor­mal, o lei­te áci­do e a Lina .

Para esta iden­ti­fi­ca­ção, ela rela­ta que são rea­li­za­das diver­sas aná­li­ses: o tes­te do álco­ol em dife­ren­tes gra­du­a­ções, o tes­te de aci­dez titu­lá­vel em graus Dor­nic, o tes­te do pH, indi­can­do a ocor­rên­cia de Lina. Estes resul­ta­dos são com­pa­ra­dos com aque­les obti­dos pelo SondaLeite.

“A pre­ten­são é que o Son­da­Lei­te con­si­ga dife­ren­ci­ar o Lina, o lei­te nor­mal e o lei­te áci­do. Assim, pode-se ofe­re­cer uma nova for­ma de ava­li­a­ção da qua­li­da­de do pro­du­to nas uni­da­des de pro­du­ção de lei­te, evi­tan­do o dese­já­vel do Lina”, diz a pesquisadora.

Segun­do ela, os resul­ta­dos pre­li­mi­na­res indi­ca­ram que exis­tem boas pos­si­bi­li­da­des de dife­ren­ci­a­ção, mas devi­do à inter­rup­ção dos tes­tes por cau­sa da pan­de­mia de Covid-19, é neces­sá­ria uma meto­do­lo­gia mais ampla para con­cluir a vali­da­ção da meto­do­lo­gia, con­si­de­ran­do a diver­si­da­de de raças, mane­jo e sazonalidade.

“Bus­ca­mos com o Son­da­Lei­te um outro tes­te, que subs­ti­tua o tes­te do álco­ol ou ali­za­rol, para que se pos­sa ter um diag­nós­ti­co dife­ren­ci­al. O Lina terá outro des­ti­no do que sim­ples­men­te ser des­car­ta­do pelo pro­du­tor rural. Esse des­car­te, além de tra­zer pre­juí­zos a toda a cadeia pro­du­ti­va e redu­ção da maté­ria-pri­ma para a indús­tria e con­su­mi­dor, tam­bém pode resul­tar em um pas­si­vo ambi­en­tal pelo des­car­te de maté­ria orgâ­ni­ca”, expõe.

A Embra­pa Cli­ma Tem­pe­ra­do atua há duas déca­das no Pro­je­to Lina, a par­tir de quei­xas de pro­du­to­res de lei­tei­ros da Região Sul, que ques­ti­o­na­vam os moti­vos dos resul­ta­dos obti­dos com o tes­te de álcool.

“Como essa pro­va não dife­ren­cia o lei­te áci­do e a Lina, está sen­do desen­vol­vi­do um novo de diag­nós­ti­co para a qua­li­da­de do lei­te nas pro­pri­e­da­des com o auxí­lio do méto­do Son­da­Lei­te. O tes­te do álco­ol faz com que toda a cadeia pro­du­ti­va tenha pre­juí­zo: pro­du­tor que per­de o pro­du­to e a ren­da; a indús­tria que rece­be um volu­me menor de lei­te; e o con­su­mi­dor que tem menos ofer­ta do pro­du­to à sua dis­po­si­ção”, lem­bra a pes­qui­sa­do­ra  Mai­ra Zane­la .

De acor­do com ela, as esti­ma­ti­vas de per­das do pro­du­to vari­a­ram mui­to; entre as cau­sas estão o des­car­te do lei­te por fal­sa aci­dez ele­va­da e por resul­ta­do posi­ti­vo ao tes­te do álco­ol – con­si­de­ran­do-se pro­du­ção de lei­te média de 213 litros por uni­da­de de pro­du­ção de lei­tei­ra (UPL) e ocor­rên­cia em tor­no de dez dias, esti­ma-se uma per­da média de 2,13 mil litros/UPL em caso de Lina.

“Além dis­so, ocor­re pre­juí­zo aos pro­du­to­res de lei­te por tes­te­mu­nha da maté­ria-pri­ma – con­si­de­ran­do-se dois reais por litro de lei­te, esti­ma-se uma per­da de 4.260 reais por UPL”, cal­cu­la Zanela.

Diagnóstico evita problemas

O diag­nós­ti­co do Lina solu­ci­o­na pro­ble­mas entre pro­du­to­res e lati­cí­ni­os que refle­tem em toda a cadeia pro­du­ti­va. Entre eles, o diag­nós­ti­co equi­vo­ca­do da qua­li­da­de do pro­du­to nas pro­pri­e­da­des; as pró­pri­as per­das de lei­te e da ren­da; cho­ques entre pro­du­to­res e indús­tria e redu­ção dos deri­va­dos lác­te­os ao consumidor.

Zane­la lem­bra que o Lina pode ser pas­teu­ri­za­do (pro­ces­so que dá garan­tia de segu­ran­ça ali­men­tar), o que resol­ve­ria o pro­ble­ma do des­car­te do lei­te, que pode­ria ser bene­fi­ci­a­do em pro­du­tos lác­te­os pas­teu­ri­za­dos (quei­jo, iogur­te, bebi­da lác­tea, requei­jão, entre outros).

Cadeia do leite

De acor­do com dados do Mapa, o Bra­sil tem mais de um milhão de pro­du­to­res de lei­te e é o ter­cei­ro mai­or pro­du­tor mun­di­al, com mais de 34 bilhões de litros por ano. A pro­du­ção está con­cen­tra­da em 98% dos muni­cí­pi­os bra­si­lei­ros, com pre­do­mi­nân­cia de peque­nas e médi­as pro­pri­e­da­des. O setor empre­ga per­to de 4 milhões de pessoas.

A Secre­ta­ria de Polí­ti­ca Agrí­co­la (SPA), do Minis­té­rio da Agri­cul­tu­ra, esti­ma que, para 2030, per­ma­ne­ce­rá no cam­po os pro­du­to­res mais efi­ci­en­tes, que se adap­ta­ram à nova rea­li­da­de de ado­ção de tec­no­lo­gia, melho­ri­as na ges­tão e mai­or efi­ci­ên­cia téc­ni­ca e econômica.