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Jun 10, 2023

Análise comparativa de qualidade e viabilidade econômica de unidade de processamento de iogurte assistida por energia solar para cadeia de valor láctea descentralizada

Relatórios Científicos volume 13, número do artigo: 6878 (2023) Citar este artigo 842 Detalhes das métricas de acesso Devido à falta de instalações de processamento de leite na fazenda, os produtores de leite têm que vender leite cru,

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 6878 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Devido à falta de instalações de processamento de leite nas explorações agrícolas, os produtores de leite têm de vender leite cru, resultando em compromissos económicos e de qualidade. O estudo comparou a qualidade do iogurte processado em unidade de processamento de iogurte assistida por energia solar com a cadeia de valor do leite existente e a sua viabilidade técnico-económica. Para isso, foi realizada uma investigação do experimento onde foram comparadas quatro diferentes abordagens de processamento de leite. Os atributos de qualidade do leite processado como gordura (5,283%), sólido não gorduroso (9,0833%), sais (0,6833%), proteína (3,8%), lactose (4,1%), sólidos totais (14,383%), pH ( 6,87), densidade (1,031 kg/L) e ponto de congelamento (-0,532 °C) foram encontrados dentro das faixas padronizadas. Da mesma forma, para o caso do iogurte, foram encontrados atributos como gordura (5,5%), sólidos não gordurosos (8,683%), acidez (0,93%), lactose (4,73%), sólidos totais (14,183%), pH ( 4,3433), densidade (1,039 kg/L), sinérese (9,87 mL/100 g), faixa de contagem de S. thermophilus (10,18–10,30 log UFC/mL) e faixa de contagem de L. bulgaricus (10,26–10,34 log UFC/mL). Além disso, nenhuma detecção de contagem de coliformes em iogurte processado solar endossou a ideia atual de realizar três processos de aquecimento, fermentação e resfriamento em uma única unidade. Com base nas fontes de energia utilizadas, o período de retorno foi calculado em 1,3–9 anos, com uma vida útil esperada de 15 anos, enquanto em termos de lucro do produto, o período de retorno foi previsto em 1,78 anos. O custo de processamento por litro de leite para produção de iogurte foi calculado em 0,0189 USD. Considerando a poupança de emissões de CO2, prevê-se que uma unidade de processamento de iogurte alimentada por energia solar possa gerar 107,73 MWh de energia útil durante a sua vida operacional com zero emissões de CO2.

O iogurte é um dos produtos lácteos fermentados mais antigos e é amplamente consumido em todo o mundo. Contém muitas proteínas, cálcio e vitaminas. Bactérias produtoras de ácido láctico, como S. thermophilus e L. bulgaricus, ou outras bactérias com metabolismo mutuamente complementar, fermentam o iogurte1. O iogurte natural tem um delicado sabor a nozes e uma textura gelatinosa suave e viscosa2. As bactérias do ácido láctico fermentam a lactose, produzindo ácido láctico, dióxido de carbono, ácido acético, diacetil, acetaldeído e uma variedade de outros compostos que dão ao iogurte o seu sabor distinto3. Hamdan et al.4 descobriram que uma mistura 1:1 de L. bulgaricus e S. Thermophilus produzia alto teor de acetaldeído no leite. No entanto, a produção de iogurte seguro e de alta qualidade exige um processamento meticuloso. Na realidade, mesmo uma pequena quantidade de contaminação pode degradar a qualidade do iogurte e ter graves consequências para a saúde dos consumidores.

O Paquistão produz mais de 59,666 milhões de toneladas de leite anualmente, ocupando o terceiro lugar no mundo, depois da Índia e dos Estados Unidos5, sendo a maior parte dos produtores pequenos agricultores (> 80%). Infelizmente, apenas 5% deste leite é processado, sendo o restante manuseado por leiteiros que são frequentemente insalubres e apresentam problemas de saúde significativos. Devido à falta de instalações de processamento, 15–19% do total de leite produzido no país é desperdiçado, enquanto o restante é manuseado incorretamente6. Não só no subcontinente Indo-Pak, o iogurte é um produto lácteo popular, mas também em todo o mundo, ou seja, a produção de iogurte aumentou 8,3 × 106 toneladas durante o período de 1990 a 2015 nos Estados Unidos7. No Paquistão, o iogurte representa mais de 70% de todos os produtos lácteos fermentados8, embora a fermentação do leite receba menos atenção, a fim de melhorar o prazo de validade, o aroma e o conteúdo nutricional. A Tabela 1 lista os principais países produtores de leite5 e iogurte9.

Infelizmente, vários adulterantes químicos e microbiológicos degradam a qualidade do leite durante o processamento e ao longo da cadeia de abastecimento10,11,12,13,14. Nos países em desenvolvimento, os sistemas de produção e distribuição de leite ainda são muito tradicionais e dominados principalmente pelo setor privado informal, que consiste em vários agentes, tais como produtores, coletores, intermediários, processadores, comerciantes e lojas de laticínios, cada um dos quais desempenha um papel especializado. num ponto específico da cadeia de abastecimento15. Praticamente, em todas as fases do processo de marketing, quase não há testes16. A maioria das empresas de leite em áreas urbanas está exposta a poeira e insetos, e apenas algumas delas estão equipadas com refrigeração. Os contentores de transporte não são higiénicos e a adulteração do leite é uma grande preocupação na cadeia de abastecimento de leite periurbana. No entanto, devido aos clientes preocupados com os preços no país, a procura de leite cru e seus produtos, como iogurte, é maior do que a de leite processado e seus produtos17. Devido ao consumo generalizado de leite e produtos lácteos, estes produtos são possíveis alvos de adulteração, com ganho financeiro para produtores inescrupulosos18.