Estratégias para Combate à Fraude: protocolos básicos e análises rápidas no continuum

Produtivo do Leite

Workshop da Associação Brasileira das Pequenas e Médias Cooperativas e Empresas de Laticínios – G100

Brasilia – DF13 de Maio de 2014

Eng. Marcelo Bonnet, M.Phil., Ph.D.

Nunca duvide da vontade de um

grupo comprometido de cidadãos

em melhorar o mundo. Na verdade,

eles são os únicos que o fazem.

Margareth Mead

I. INTRODUÇÃO

Brasil – Celeiro de Riquezas

• Povo

• Cultura

• Recursos naturais (água!)

• Espaço

• Biodiversidade

Fragilidades...

• Respeito à vida

• Respeito à lei

• Imposição da lei

• Contrastes sociais excessivos

• Descontinuidade

• Interesses políticos podem alijar a ciência, a razão e o interesse maior do Estado e

da Nação

Onde poderíamos melhorar...

• Auto-confiança

• Disciplina

• Auto-imagem

• Orgulho de sermos brasileiros

• Visão estratégica

• Inteligência estratégica

• Foco e organização

Objetivos Fundamentais do

Agronegócio de Alimentos e

seus Produtos- Segurança Alimentar

- Quantidade do Alimento

- Qualidade do Alimento

- Segurança do Alimento

- Trabalho e Renda

- Nacional: desenvolvimento sustentável e amplo

- Internacional: novos mercados e sustentabilidade

global

A Nova Segurança Alimentar Brasileira

Segurança Alimentar Tradicional

Nova Segurança Alimentar

Quantidade de alimentos Quantidade, qualidade e segurança dos alimentos

Produtividade Sustentabilidade, integração e agregação de valor

Renda no campo Relações capital-trabalho desafiadoras

Acesso ao alimento Adequação dos alimentos às expectativas e necessidades da sociedade

No setor Agro-Alimentar, o Brasil é

mundialmente considerado uma

potência, e vem assumindo um papel

crescente de liderança. Nada menos

que excepcional inteligência

estratégica para gestão e validação

deste processo pode ser tolerada.

Lácteos : uma cadeia especial

• Transversalidade e universalidade de demanda e

consumo

• Excepcional perfil nutritivo; alimento básico

• Amplas dimensões: econômica, social, ética e ambiental

• Múltiplas complexidades

• Sensibilidade intrínseca e extrínseca dos produtos

lácteos

• Sensibilidade social; eventos negativos recentes

• Espaço para expansão brasileira no mercado externo

• Alvo crescente do PNCRC-MAPA

• Padrões IDF (1903) base das diretivas Codex

Além do clamor nacional, a melhoria da qualidade média do leite brasileiro

constitui o fator mais decisivo para o desejado aumento de sua participação no

mercado internacional

A Embrapa Gado de Leite e o LQL

lideraram a elaboração e condução de

projeto orçado em R$ 12 milhões em

equipamentos e insumos para os dez

laboratórios da RBQL (2008-2013)

Fortalecimento da RBQL

• FINEP-CT/AGRO

• R$ 12 milhões

• Aquisição de 27 vs. 18 equipamentos

• Treinamento gratuito no exterior

• Aquisição de sistemas avançados de

tratamento de água

• Aquisição de hardware e software de TI

Avançada – geo-referenciamento

O Triângulo Virtuoso: dados não falam por si

DADOS

INFORMAÇÃOINTELIGÊNCIA

Em curso: TI para a RBQL

• Sistemas integrados

• Construção de séries históricas

• Mineração de dados

• Lógica nebulosa

• Ontologia semântica

• Referenciamento no tempo e no espaço

(softwares de geoprocessamento)

II. QUALIDADE E SEGURANÇA

DE ALIMENTOS: CONCEITOS

QUALIDADE e SEGURANÇA

SEGURANCA

SEGURANÇA

QUALIDADE

corsabor

consistência

tamanho

textura

perfil nutricional

Controle de perigos

biológicos,

químicos e físicos

Mas quem define qualidade? E

segurança?

DESAFIOS EM SEGURANÇA

DE ALIMENTOS• Problemas tem distribuição variada

(desconhecida)

• Difícil localização e ou detecção

• Visibilidade e tangibilidade baixas

• Fator surpresa; eventos esporádicos

• Complexidade dos mecanismos de ação

O uso pro-ativo, preventivo e

sistemático dos autocontroles pelos

componentes do continuum

produtivo de insumos e alimentos

constitui pré-requisito universal,

inexorável, incondicional e

inegociável para maximizar a

segurança dos alimentos, bem como

documentá-la de forma

transparente.

O uso dos autocontroles são de

responsabilidade da cadeia, e:

• Primariamamente impostos, verificados e validados

por fiscalização oficial treinada, suficiente e ética

• Secundariamente (mas necessariamente!) verificados

e validados por resultados analíticos

• Associados à vigilância epidemiológica para feedback e

validação global conjunta

Limitações da Amostragem-Análise

• Planos amostrais assumem distribuição

estatística normal do analito e variâncias

homogêneas

• Mas distribuição frequentemente desconhecida!

• Limitações inerentes ao plano amostral – poder

inferencial.

• Custos (coleta, transporte de amostras;

análises)

• Tempo requerido

• Pessoal altamente qualificado

Mas procedimentos de

amostragem-análise permancem

importantes para auxiliar a

validação e verificação da

qualidade e segurança dos

alimentos, o uso dos

autocontroles, a eficácia da

fiscalização e a interatividade

entre os agentes do processo.

A amostragem é o ponto crítico do processo analítico, e o mais difícil

de ser controlado

III. LEGISLAÇÃO

Instrução Normativa 51

MAPA

18/09/2002

&

6 ANEXOS

(REGULAMENTOS TÉNICOS)

FOCO DA IN 51

• LEITE DE VACA

• (3) RT DE PRODUÇÃO, IDENTIDADE E

QUALIDADE DE LEITE A, B, C

• (1) RT DE IDENTIDADE E QUALIDADE DE

LEITE CRU REFRIGERADO

• (1) RT DE IDENTIDADE E QUALIDADE DE

LEITE CRU PASTEURIZADO

• (1) REGULAMENTO TÉCNICO DA COLETA DE

LEITE CRU REFRIGERADO E SEU TRANSPORTE A GRANEL

Leite Cru Refrigerado• Leite:

“…oriundo de ordenha completa, ininterrupta, em

condições de higiene, de vacas sadias, bem alimentadas e

descansadas…”

• Leite cru refrigerado:

cf. anterior, mantido a max. 7 °C na propriedade/tanque,

ou 10 °C no processador.

Leite Cru Refrigerado

caracteristicas sensoriais e gerais

• Aspecto e cor: líquido branco opalescente

“homogêneo”

• Sabor e odor: característicos; isento de sabor e

odores estranhos

• Ausência de neutralizantes de acidez e

reconstituintes de densidade

• “Ausência” de resíduos de antibióticos e de

outros inibidores microbianos

REQUISITOS FÍSICO-QUÍMICOSREQUISITOS LIMITES MÉTODOS

GORDURA (%) ORIGINAL, Min. 3 FIL 1C: 1997

DENSIDADE (g/ml) 1.028 a 1.034 LANAGRO/MAPA,

1981

ACIDEZ (g Hlac/100) 0.14 a 0.18 g HLac LANAGRO/MAPA,

1981

ESD (%) Min. 8.4 FIL 21B: 1987

CRIOSCOP. MAX

( °H)

- 0.530 FIL 108 A: 1969

PROTEÍNAS (%) Min. 2.9 FIL 20 B: 1993

REQUISITOS MICROBIOLÓGICOSÍNDICE

(PROPR./

TQ. COM.)

Até 01.07.05

S/SE/CO

01.07.07

N/NE

01.07.05 a

01.07.08

S/SE/CO

a 01.07.10

N/NE

01.07.08 a

01.07.11

S/SE/CO

a 01.07.12

N/NE

A partir de

01.07.11

S/SE/CO

01.07.12

N/NE

Contagem

Padrão em

Placas,

ufc/ml (CTB)

Max.

1,0 X 106;

Habilitados

antecip.

Max.

1,0 x 106;

todos

Max.

7,5 x 105;

1.0 x 105

(individual)

Max. 3,0 x 105

(leite de

conjunto)

Contagem de

Celulas

Somáticas,

CS/ml (CCS)

Max. 1,0 x 106

Habilitados

antecip.

Max.

1,0 x 106 ;

todos.

Max.

7,5 x 105

Max.

4,0 x 105

IN 62/2011

• Não revoga a IN 51/2002

• Introduz algumas melhorias e controles (coleta, higiene, temperatura, individualização, controle de resíduos e contaminantes e cadastros)

• Mas ainda não progride na adequada classificação do leite, no controle de fraude, nas métricas e limites de CTB, e na discriminação da CTB!

IV. INTERPRETANDO CONCEITOS E NÚMEROS

• 1,0 x 101 = 1.0 x 10 = 10

• 1,0 x 102 = 100

• 1,0 x 103 = 1.000

• 1,0 x 104 = 10.000

• 1,0 x 105 = 100.000 (cem mil)

• 1,0 x 106 = 1.000.000 (um milhão)

• 1,0 x 107 = 10.000.000 (dez milhões)

notexactlyrocketscience.wordpress.com

Qualidade Microbiológica do Leite: onde

estamos?

• EUA, 1900: Departamento de Saude de NY –

CTB: 1.000.000 / ml (1,0 x 106) – difícil na

época!

• EUA, 1905: Comitê de Saúde de Boston, MA -

CTB: 500.000 / ml (5,0 x 105)

• EUA, 1953: Estatuto e Código do Leite,

(USPHS): CTB: 10.000 / ml (1,0 x 104)

• Brasil, 2011: IN 51, CTB: 300.000 / ml (3,0

x 105)Babel & Hammer, Dairy Bacteriology, 1953, pp. 13

Desafios

• Bactérias psicrotróficas (Pseudomonas,

Micrococcus, Flavobacterium): afetam

qualidade (proteases e lipases; resistem a

UHT; instabilidade térmica; problemas de

coagulação)

• Esporos bacterianos (Bacillus e

Clostridium): altamente resistentes (+

1000 X) ao calor e agentes de limpeza

Psicrotróficos Crescem Rapidamente a

7 C (e Desnaturam Frações de Caseína)

Espécie 0 dias 2 dias 4 dias

Flavobacterium sp. 26 0.077 0.44 71

Lactobacillus sp. 29 0.99 34 170

Lactobacillus sp. 34 2.5 370 840

Micrococcus sp. 32 4.6 35 66

Pseudomonas sp. 1 5.9 150 1000

Pseudomonas sp. 10 14 170 840

Pseudomonas sp. 13 8.8 66 400

Pseudomonas sp. 31 5.1 38 420

Pseudomonas sp. 36 9.2 51 810

---------------------- (x 105 / ml) -----------------------

Adaptado de Cousin & Marth, J. Dairy Sci 1977 60 (7): 1042-1048

Prioridade atual no Brasil:Redução mínima de 10x na CTBLocal Número de

OrdenhadoresVol. Diário de

LeiteCTB/ml

Sem HigieneCTB/ml

Com Higiene

Homer, NY 70 12.000 500.000 10.000

Sparks, PA 28 3.000 5.000.000 40.000

Oxford, PA 135 10.000 2.000.000 40.000

Kelton, PA 56 4.000 3.000.000 25.000

Fair Haven, VT 20 1.200 1.500.000 25.000

Hammer, Dairy Bacteriology, 1938, p. 117

Variações significantes em contagens microbiológicas devem ser de no mínimo

1 log10

North, 1917: (apud Hammer, 1938):

• Verão de 1914 – sem higiene: Média da CTB -393.000

• Verão de 1915 – com higiene: Média da CTB -55.000

O que é mais importante: CTB ou CCS?

• Ambas!

• Mas CTB é prioritária no Brasil ...

• ... pois CCS impacta decisivamente a qualidade do leite quando CTB < 25.000*

• CTB também é mais fácil de atacar!

*Barbano et al., J. of Dairy Sci. 2006 89-E15-E19

Tratamentos Térmicos do Leite de Consumo: quo vadis?

UHT

• Ultra High Temperature: 140°C por 2 segundos (aproximadamente)

• Destruição de praticamente total de microrganismos

• Mas não há destruição de enzimas prejudiciais à qualidade do leite

• Alto requerimento energético

• Modificações sensoriais e nutricionais

• Uso restrito na Europa, EUA, Canadá, Nova Zelândia

• Permite aproveitamento de leite de má qualidade (citrato, estabilizantes, tratamento térmico intenso)

HTST

• High Temperature, Short Time: 72°C por 15 segundos (aproximadamente)

• Excelente destruição de microrganismos

• Processo clássico

• Utilizado na Europa, EUA, Canadá, Nova Zelândia e outros

• Pouco permissivo ao aproveitamento de leite de má qualidade

• Mas vida de prateleira de ca. 10 dias em geladeira com matéria-prima de boa qualidade!

Algumas Novas Métricas• Leite A, B e C ?????????

• Avaliação de progresso de qualidade do leite em log10 CTB

• Pagamento de leite por qualidade: regressões lineares em R$ vs log10 CTB

• Mensuração de produtividade em sólidos (toneladas sólidos/vaca/ano)

• Mensuração do impacto estratégico, ambiental e financeiro do processo UHT: o processo em si é excelente, mas quais os desafios surgem?

• Potencial de agregação de valor do leite em produtos: rendimento, tempo de prateleira, aumento de consumo e produtos diferenciados

V. FERRAMENTAS PARA A

QUALIDADE, INTEGRIDADE E SEGURANÇA

Ferramentas

• Boas Práticas Agropecuárias - BPA

• Boas Práticas de Fabricação – BPF

• Procedimentos Padrão de Higiene

Operacional - PPHO

• Análise de Perigos, Pontos Críticos

de Controle – APPCC

• ANATER!!!!

Boas Práticas Agropecuárias (BPA)

• Uso de pesticidas

• Uso de drogas veterinárias

• Uso e manejo do solo e água

• Controle de pragas e vetores

• Pós-colheita, armazenamento

• Implicações em resíduos e contaminantes

químicos e biológicos

PESCADO

Pesticidas

Medicamentos

Contaminantes Ambientais

OVOS CARNE

LEITE

Metais pesadosRadionucleotídeosNitrato, nitritoMicotoxinasOutros

Antimicrobianos

Sulfonamidas

Antiparasitários

Hormônios

Outros

CULTURAS

ANIMAIS

MEL

ANTIBIÓTICOS

HORMÔNIOS

ANTIPARASITÁRIOS

OUTROS FÁRMACOS

PESTICIDAS

METAIS PESADOS

SUBSTÂNCIAS RADIOTIVAS

ALERGIAS

LESÕES

HEMATOPOIETICAS

(LEUCEMIA)

TRANSTORNOS DE

FECUNDIDADE/FETO

ANOMALIAS DO

CICLO SEXUAL

TUMORES

LESÕES HEPÁTICAS

LESÕES RENAIS

TRANSTORNOS

NERVOSOS

RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS

Boas Práticas de Fabricação (BPF)

• Pessoal

• Instalações

• Operações & Rotinas

• Controle de Pragas

• Registros & Controles (Rastreabilidade!)

SBCTA, 1988

Boas Práticas de Fabricação (BPF) no

Controle de Fraudes

3. Operações & Rotinas

5. Registros e Controles

- Consolidado de notas fiscais de entrada ( matéria-

prima, insumos, embalagens, rótulos, sanitizantes,

combustíveis)

- Consolidado de notas fiscais de saída (produtos, sub-

produtos, ingredientes)

- Memorial de processos (leite, creme, queijo, iogurte,

manteiga, produtos conc./desidratados)

- Balanços de energia e massa (água, vapor, gás,

eletricidade, produtos)

PPHO: foco em esporos e biofilmes

• Pré-lavagem: água entre 40 e 45 C

• Lavagem alcalina: NaOH (soda) 1%

• Lavagem ácida: ácido mineral a 1%

• Desinfecção: Hipoclorito de sódio entre

100 a 200 ppm (pH 7 a 8). Aspersão ou

imersão, min. 5 minutos de contato

Simões et al. - LWT - Food Science and Technology 43 (2010) 573–583

Biofilmes: dinâmica e sustentação

Simões et al. - LWT - Food Science and Technology 43 (2010) 573–583

Biofilme: fotomicrografia

Pasteurized Milk Ordinance

• http://www.fda.gov/downloads/Food/GuidanceRegulation/UCM209789.pdf

• Compulsório

• 398 páginas

• O que, como, quando, onde e como fazer

• Registros

• Cadastros, autorizações e certificações

• Responsabilidade e penalidades

• RISPOA?

Codex alimentarius

VI. Projetos em Curso

Purpose/explanation Provision of a standard method of known

precision for use by the dairy sector and others

Members M Furtado (BR) - Project leader,

S Holroyd (NZ), K Olieman (NL)

Expected final result ISO-IDF International standard (ISO nr | IDF nr)

Target date TBD

Approval category (a) − IDF National Committees & ISO/TC34/SC 5

Members Bodies

Current status NWI proposal circulated to SC for comments.

Item to be discussed in Tel Aviv.

Title of proposed new work item Standardisation of a method for the detection of

milk adulteration with whey.

Proposer Marco Furtado – UFJF

Universidade Federal de Juiz de Fora – BRAZIL

Nominated by the Brazilian National Committee

to participate at SCAMC and SCAMPAI

Project C26

Method for the determination of milk adulteration with whey

Prof. Marco Furtado - UFJF

Objectives

The aim of the proposed work is to standardize a method for the

determination of this kind of adulteration using fundamentals

different than the detection and quantification of

caseinomacropeptide - CMP.

Rationale

The good quality of milk and dairy products is the main goal to be

reached by the industry and society in general.

This work is a demand of the dairy sector around the world mainly

in the development countries where this kind of adulteration is

very common and the detection could not be carried out in good

conditions because of the problems along the milk production

chain.

The benefits to the dairy sector are related to the economic

aspects of the industry and also for food safety reasons.

Outline of the Proposal / Scientific

Approaches

The determination of rennet whey added to milk as an adulterant is based mainly on

the detection and quantification of caseinomacropeptide (CMP), the hydrophilic

fragment of κ-casein released by chymosin during milk clotting.

However, under certain circumstances false positive results could be produced and

the adulteration cannot be confirmed surely, despite the use of good methodology and

equipments like HPLC, CE or LC follow by MS/MS.

The main reason for this analytical difficulty is due to proteolytic products arising

from the action of a large amount of psychrotrophic bacteria in bad quality milk which

sometimes must wait a long time refrigerated before processing.

Besides this phenomenon, the CMP could appear in different associated forms that

could also cause difficulties in its perfect identification.

Some desirable characteristics of the

new method

Applicable (reliable) in the situations described

Not using very sophisticated equipments

Prompt results, to use in support decisions

Alternatives to CMP Method and Further Work

Almost of all these alternatives need further investigation concerning to the

natural variations of milk composition and mainly the influence of

proteolysis, heating, cooling, etc.

Determination of the ratio casein (or whey) / total protein using:

Portable Infrared or Raman equipments

Dye binding methods (amido black ?)

Casein-bound phosphorus and nitrogen content

Determination of modifications in the content of some compounds (or identify a

specific one) due to whey addition

Cysteine / Cystine

Alpha-Lactalbumin / Beta-Lactoglobulin (using lab-on-a-chip electrophoresis)

Enzymes residues from rennet

Calculations using multivariate statistic tools of the routine results analysis

(density, solids, acidity, pH, etc)

Next steps

Confirmation of project leader and experts to carry out the work

Proposed date for completion of the work

Supports, endorsements and further requirements from SC

Projetos IDF-ISO

- Schedule of the IDF/ISO Analytical Week 2014,15-20 May,

Berlin, Germany (vide anexo)

- Prof. M. A. Furtado

- 40 projetos em andamento

- Participação quase nula do setor privado brasileiro

- Sub-representação brasileira - pública e privada:

- Sobrecarga de trabalho

- Formação de nossos técnicos ???

- Construção da legislação, fiscalização e critérios de

controle sanitário ???

- Agenda nacional ???

Outros Componentes de Interesse

no Brasil

• Amidos (CCD)

• Sacarose (CCD)

• Espessantes e gomas (CCD)

• Gordura vegetal hidrogenada (FTIR)

• Formaldeído (vários)

• Ureia Exógena (FTIR e razão isotópica)

• Alcalinizantes/neutralizantes (métodos

clássicos)

Formaldeído (= formol, formalina, metanal)

• Carcinógeno (The US National Toxicology Program = não há dose segura;)

• Altamente Tóxico (LD50=260 mg/kg em cobaias)

• Reação de Fritzmann para nitrato (Zeitschift für öffentlicheChemie, 1897, nr. 23)

• Reação de Schiff, seguindo Gayon (Compl. Rend. de l´Acad desSciences, v. IV, 1887)

• Reação de Utz com reagente de Winckel (10 ml leite, 10 ml HCl conc., ca. 200 mg vanilina – aquecimento – amarelo em traços de formaldeído; violeta em negativo)

Apud Methods used in the Examination of Milk and Milk Products, C. Barthel, 1910, p. 121-122

Formaldeído

• Teste de Hehner

• Influenciado pela sacarose

• Cor violeta geralmente não aparece em altas concentrações de formaldeído

• Outros interferentes?

• Validação para leite brasileiro?

• Polímeros de ureia-formaldeído?

Product Name DescriptionCatalog #

Price (USD)

Literature

QTYAdd to Cart

QuantiChrom™ Formaldehyde Assay Kit

For quantitative determination of formaldehyde concentration.Method: FL370/470nm. Samples: biological, food, beverage,environment.Species: all. Procedure: 30 min. Size: 100 tests. Detection limit: 1.5 μM (45 ppb).

DFOR-100

$259

Data Sheet

Citations

Quoted prices are F.O.B Hayward, CA, USA. International customers should contact their local distributors for pricing and ordering information. Assays can be performed in either microplate or cuvette. Bulk reagent orders are available for all products upon request. Products are shipped with Instructions and Materials Safety and Data Sheets (MSDS).

For technical support, please email us at info@bioassaysys.com or call 510-782-9988.

To place an order, please use one of the following options,• Fax: 510-782-1588• Tel: 510-782-9988, 877-782-3888 (toll free, USA)• Order online: www.bioassaysys.com/order.php• Email: order@bioassaysys.com Our ordering and remittance addresses are the same,BioAssay Systems3191 Corporate PlaceHayward, CA 94545. USA

Search Results

1 Product(s) found1

Ureia

• Milk urea nitrogen (MUN)

• Resposta em função da dieta do animal –metabolismo proteico

• Valores médios no leite:

10-16 mg/100ml MUN ou

20-34 mg/100ml ureia

Maior Ureia – Menor caseína – Menos queijo

Maior “proteína” – Maior estabilidade térmica

Ureia

• Difícil diferenciação de ureia endógena e exógena por FTIR (“meu laboratório fazureia!”). Todos fazem!

• Equipamentos FTIR não foram concebidos para detecção de adição fraudulenta de ureia

• Necessidade de métodos baseados em razão isotópica (análogo à detecção de água em vinhos)

Embrapa Gado de Leite e RIKILT-Holanda

• M Bonnet (BR) e M Alewdjin (NL)

• Uso de espectro de IR para triagem de

composição anormal em amostras de leite

• Determinação das “impressões digitais” do

leite conforme local e época

• Comparação multivariada com padrões

• Método rápido – tanques e caminhões

Portfólio Corporativo “Alimento Seguro”

• Certificação de produtos e processos

• Rastreabilidade

• Microbiologia e Toxicologia Aplicadas

• Análise de Risco (avaliação, gerenciamento e comunicação de risco)

• Estatística e inferência

• Modelagem matemática

• Educação sanitária

• Método e Metodologia – Métrica e Metrologia

Conclusão e Recomendações• Treinamento e educação da cadeia = “emponderizar”

• Mensuração de transferência e adoção de conhecimento e tecnologia

• Novos indicadores e métricas de qualidade, segurança, integridade e competitividade

• Integração e alinhamento de políticas públicas para o setor lácteo – técnicas, legais, financeiras, tributárias

• Condicionamento de financiamento à demonstração de rigor técnico dos projetos

• Participação ativa do Brasil nos trabalhos da FIL-IDF: poder do conhecimento, melhorias internas, defesa dos interesses brasileiros e soberania nacional

• Agenda Nacional para o Setor

Rumo a Inovação e Gestão Integrada do

Conhecimento

• Reativo

• Defensivo

• Simplista

• Imediatista

• Politicamente

orientado

Pró-ativo

Colaborativo

Simplificado

Dinâmico-Preditivo

Técnica-, Científica- e

Estrategicamente

orientado

“Tudo o que fizeres será insignificante, mas é

importante que faças”

M. Gandhi