Efeitos de fatores genéticos, fisiológicos e sazonais na composição físico-química e mineral do leite bovino

Abstract

As características físico-química e minerais do leite desempenham um papel importante durante o processamento lácteo, qualidade do produto e vida de prateleira, sendo assim, devem ser dadas as devidas atenções a elas visto que a sua variação é multifatorial. O objetivo desse estudo foi avaliar a variação das características físico-química do leite: estabilidade térmica ao álcool (ETA), acidez titulável (AT) e pH e da fração mineral do leite especialmente cálcio iônico (iCa), cloretos (Cl- ) e fosfatos (Pi) de amostras de leite provenientes de vacas de diferentes grupos genéticos (raça Holandês, Jersey, Jersolando e Girolando) em diferentes dias em lactação (DEL), estações do ano, dias de prenhez (PD), ordem de parto (OP) e escore de condição corporal (ECC). A tese foi estruturada em três capítulos, sendo o primeiro destinado à revisão de literatura que descreve as características físico-química, constituintes da fração mineral do leite importantes no processamento lácteo e os fatores que levam a variações desses constituintes. Os Capítulos II e III são artigos científicos que apresentam os resultados dos experimentos. No capítulo II, se objetivou avaliar os efeitos de características dos animais e sazonalidade sobre as características físicoquímica e a composição mineral do leite. Foram coletadas 1034 amostras de leite: Jersey (n = 285), Holstein (n = 547) e Jersolando (n = 202), de vacas alojadas em três fazendas comerciais no Paraná, Brasil. Os menores valores de ETA ocorreram no início (1-100 DEL) e no final (301-400 DEL) da lactação, e vacas Jersey apresentaram os maiores valores de AT, enquanto vacas Holandês exibiram os maiores valores de pH e ETA, e vacas Jersolando valores intermediários. Valores mais altos de AT foram registrados na primavera, enquanto os menores valores de pH e ETA foram observados no inverno. Vacas em final de gestação (>180 DP) apresentaram menor ETA, maior concentração de iCa e aumento no teor de proteína. ECC afetou Cl- , gordura, proteína e Pi, com maiores valores de Cl- e proteína em ECC >2,75. Esses resultados mostram que as características individuais das vacas influenciam as características do leite, influenciando a sua aceitação pela indústria. O Capítulo III objetivou avaliar a variação das características ETA, AT, pH e iCa de vacas da raça Girolando ao longo das estações do ano. Foram coletadas 200 amostras de leite, no outono (57), no inverno (50), na primavera (50) e no verão (43) provenientes de um único rebanho comercial localizado no Paraná, Brasil. O pH médio foi elevado, mas não apresentou diferenças significativas entre as estações do ano. A ETA foi menor no inverno, porém mais elevada no outono. O iCa foi superior na primavera em relação ao outono. Este estudo destaca a importância de monitorar continuamente as características físico-química do leite em vacas da raça Girolando, devido às variações ambientais e alimentares ao longo do ano. Ocorrem variações importantes em características que influenciam o processamento térmico do leite relacionadas às características intrínsecas dos animais e à sazonalidade, o que pode influenciar a sua aceitação e processabilidade junto à indústria. O conhecimento desssa variação pode servir para orientar o destino do leite de animais individuais (tanque ou alimentação e bezerros, por exemplo).

The physico-chemical and mineral characteristics of milk play an important role during dairy processing, product quality and shelf life. Therefore, they should be considered as their variation is multifactorial. The objective of this study was to evaluate the variation of the physico-chemical characteristics of milk: milk ethanol stability (MES), titratable acidity (TA) and pH as well as the mineral fraction of milk especially ionic calcium (iCa), chlorides (Cl- ) and phosphates (Pi) in milk samples from cows of different genetic groups (Holstein, Jersey, Jersolando and Girolando) in different days in milk (DIM), seasons, days of pregnancy (DP), calving order and body condition score (BCS). The thesis was structured in three chapters, the first being dedicated to a literature review that describes the physico-chemical characteristics and the constituents of the mineral fraction of milk important in dairy processing and the factors that lead to variations of these constituents. Chapters II and III are scientific articles that present the results of field experiments. In Chapter II, the study aimed to evaluate the effects of animal characteristics and seasonality on the physico-chemical characteristics and mineral composition of milk. A total of 1034 milk samples were collected: Jersey (n = 285), Holstein (n = 547) and Jersolando (n = 202), from cows housed on three commercial farms in Paraná, Brazil. The main results were: the lowest MES values occurred at the beginning (1-100 DIM) and at the end (301-400 DIM) of lactation, and Jersey cows presented the highest TA values, while Holstein cows exhibited the highest pH and MES values, and Jersolando cows intermediate values. The highest AT values were recorded in spring, while the lowest pH and MES values were observed in winter. Late-gestation cows (>180 PD) had lower MES, higher iCa concentration, and increased protein content. BCS affected Cl- , fat, protein, and Pi, with higher Cl- and higher protein values at BCS >2.75. These results show that individual characteristics of cows influence milk characteristics, which can lead to its rejection and its acceptance by the industry. Chapter III aimed to evaluate the variation of functional characteristics (MES, TA, pH) and iCa concentration of Girolando cows throughout the seasons. Two hundred milk samples were collected during 2024, being in autumn (57), winter (50), spring (50), and summer (43), samples from a single commercial herd located in Paraná, Brazil. The average pH was high, but did not show significant differences between seasons. MES varied significantly with the season and between groups, being lower in winter, a period marked by forage shortage and diet change, but higher in autumn. In autumn, the higher EST might be related to better nutritional balance and higher BCS. Ionic calcium (iCa) was higher in spring compared to autumn. This study highlights the importance of continuously monitoring the functional characteristics of milk in Girolando cows, due to environmental and dietary variations throughout the year. Important variations occur in the physicochemical atributes of milk related to the intrinsic characteristics of the animals and seasonality, which may influence its acceptance and processability by the industry. Knowledge of this variation can be used to guide the destination of milk from individual animals (tank or feed for calves, for example).