Effect of carbon dioxide addition to raw milk on the characteristics of UHT milk stored at different temperatures

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de CO2 ao leite cru sobre as características do leite UHT obtido por injeção direta de vapor e armazenamento a 25ºC, 35ºC e 45ºC por 180 dias. O leite cru (250 litros) foi dividido em duas porções que foram armazenadas em tanques de expansão a 4?1ºC por seis dias. Uma porção foi adicionada de CO2 grau alimentício até que o pH do leite atingisse 6,20, enquanto a outra serviu de controle. O leite cru foi avaliado quanto ao pH, acidez, prova do álcool, composição físico-química, proteólise, lipólise, cor e concentração de CO2 após a injeção. Para caracterização microbiológica, o leite cru foi avaliado quanto à contagem padrão em placas e de micro-organismos psicrotróficos no dia da recepção e após seis dias de armazenamento refrigerado. As amostras foram submetidas ao tratamento UHT por injeção direta de vapor (143ºC/4s), envasadas em embalagens tetra brik asseptic de 125 ml e armazenadas em BOD a 25, 35 e 45 ºC por 180 dias. No dia seguinte, as amostras foram avaliadas quanto as mesmas características do leite cru, além da prova do álcool, viscosidade, sedimentação, eletroforese, peptídeos por HPLC e esterilidade comercial. Após 1, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias de armazenamento, as amostras foram avaliadas quanto ao pH, acidez, nitrogênio e frações nitrogenadas, cor, ácidos graxos livres, sedimentação, viscosidade, eletroforese e peptídeos por HPLC. O delineamento experimental foi o de sub-sub-parcelas divididas e o experimento foi repetido três vezes. O efeito do tratamento, da temperatura e do tempo de armazenamento, e a interação destes fatores sobre as características do leite UHT foi avaliado por análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Após seis dias de armazenamento refrigerado, não houve diferença significativa nas características físico-químicas do leite adicionado ou não de CO2, exceto na quantidade de ácido graxos livres que foi maior no leite controle do que no adicionado de CO2. A adição de CO2 inibiu o desenvolvimento de micro-organismos durante o armazenamento refrigerado, uma vez que a contagem total e de psicrotróficos do leite controle foi maior que as contagens do leite adicionado de CO2 . O pH das amostras de leite UHT armazenadas a diferentes temperaturas foi afetado pela temperatura e pelo tempo de armazenamento, apresentando maior decréscimo do pH nas amostras armazenadas a 45 ºC. A cor das amostras a 25°C não apresentou escurecimento durante os 180 dias, enquanto as armazenadas a 35°C e 45°C apresentaram desenvolvimento de cor visível a olho nu e aumento no valor b* ao longo do tempo. A lipólise do leite UHT foi maior nas amostras armazenadas a 45ºC. A proteólise foi maior no leite armazenado a 45°C, cujo aumento não refletiu na viscosidade e sedimentação do leite, que não foram significativamente afetados até o 120° dia de armazenamento, prazo de validade usualmente garantido pelas indústrias de processamento de leite UHT no BrasilThe objective of this study was to evaluate the effect of CO2 addition to raw milk on the characteristics of UHT milk obtained by direct steam injection and stored at 25 ° C, 35 ° C and 45 ° C for 180 days. Raw milk (250 liters) was divided in two portions that were stored in bulk tanks at 4 ± 1 ° C for six days. To one portion was added food grade CO2 until the pH of milk was 6.20, while the other portion was the control sample. Raw milk was evaluated for pH, acidity, physicochemical composition, proteolysis, lipolysis, color and concentration of CO2 after injection. Raw milk was evaluated for standard plate count and psychrotrophic micro-organisms on the reception and after six days of cold storage, for microbiological characteristics. The samples were submitted to UHT treatment by direct steam injection (143°C/4s), packed in 125 ml Tetra Brik Asseptic packing and stored in BOD at 25, 35 and 45 ° C for 180 days. One day after processing, the samples were evaluated for the same characteristics of raw milk, plus alcohol stability, viscosity, sedimentation, electrophoresis, peptides by HPLC and commercial sterility. After 1, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days of storage, samples were evaluated for pH, acidity, nitrogen and nitrogen fractions, color, free fatty acids, sedimentation, viscosity, electrophoresis and peptides by HPLC. The experimental design was split-split-plot and the complete experiment was repeated three times. The effect of treatment, temperature and storage period as well as the interaction of these factors on the characteristics of UHT milk was assessed by analysis of variance (ANOVA) and Tukey¿s test at 5% significance level. After six days of cold storage, there was no significant difference in the physicochemical characteristics of raw milk with or without CO2 addition, except for free fatty acid values, which were higher for the milk without CO2 addition. The addition of CO2 inhibited the development of microorganisms during storage, since the standard plate count and psychrotrophic count of milk control was higher than values for the CO2 added milk. The pH of UHT milk samples was affected by temperature and storage time, showing greater decrease in pH for samples stored at 45°C. The color of the samples at 25°C showed no browning during the 180 days, while those stored at 35 ° C and 45 ° C showed brown color visible to the naked eye and an increased b * value over time. Lipolysis of UHT milk samples was higher for samples stored at 45°C. The proteolysis was higher in milk stored at 45°C, whose increase was not reflected in viscosity and sedimentation of the milk, since these parameters were not significantly affected during 120 days-storage, period of shelf life usually guaranteed by the processing industries of UHT milk in Brazi