Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-20T14:21:30Z No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T15:24:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T15:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / O leite é um alimento de grande relevância na alimentação humana. Não obstante, dos diferentes setores da indústria alimentícia, o setor de laticínios destaca-se por estar entre os mais expressivos economicamente no Brasil. O leite de vaca, o mais consumido, pode ser substituído pelo leite de cabra principalmente porque este apresenta maior digestibilidade e baixo potencial alergênico. No entanto, uma prática fraudulenta consiste na adulteração do leite caprino com leite bovino. Dentre alguns fatores que contribuem para tal, estão o menor rendimento na produção de leite de cabra, em conjunto com o preço mais baixo do leite de vaca. O presente estudo objetivou avaliar as técnicas de eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de ureia (UREIA-PAGE) e eletroforese microfluídica lab-on-a-chip, a fim de caracterizar o perfil proteico do leite de cabra e vaca e estabelecer técnicas rápidas e eficientes para detecção de fraude no leite de cabra. A detecção da fraude no leite de cabra por adição do leite de vaca foi testada pelo perfil eletroforético das proteínas usando os dois métodos citados acima. Os dois métodos avaliados mostraram que a fração αS1 - caseína bovina pode ser utilizada como um marcador para detecção desta fraude. Com a técnica de UREIA-PAGE foi possível detectar a presença da αS1-caseína do leite bovino a partir de 2% de leite bovino adicionado ao leite caprino. Entretanto com a técnica lab-on-a-chip só foi possível detectar a partir de 20% de adição. Pelo método de eletroforese microfluídica foi possível visualizar o perfil proteico do leite das diferentes espécies (bovino e caprino) traçando seus respectivos perfis eletroforético, com disponibilização rápida dos resultados. O que permite uma investigação de fraude de leite para laboratórios de rotina por meio de um método rápido, já que todo o procedimento dura cerca de 4 horas e permite um grau de automação maior. Devido à necessidade de técnicas eficientes, rápidas, automatizadas para atender a demanda da indústria de laticínios e dos órgãos de fiscalização, faz-se necessário o aperfeiçoamento da técnica lab-on-a-chip com o intuito de melhorar seu desempenho e aplicabilidade, possibilitando a detecção de níveis mais baixos de fraude. / Milk is a food of great relevance in human nutrition. In addition, among the different food industries in Brazil, the dairy industry is one of the economically expressive. Cow's milk was be substituted for goat‟s milk in any situation. The goat‟s milk presents better digestibility and low allergenic potential. However, it is common adulteration of goat milk with cow‟s milk. Some factors like low income of goat milk and the lower price of cow‟s milk contribute for this kind of fraud. The present study aimed to evaluate polyacrylamide gel electrophoresis techniques in presence of urea (UREA-PAGE) and microfluidic lab–on–a–chip, in order to characterize the protein profile of milk in the different species goat and cow. In addition, establish faster and efficient techniques for fraud detection in goat‟s milk. The fraud detection in goat‟s milk by the addition of cow milk was analyzed using the electrophoretic profiles of the proteins by the polyacrylamide gel electrophoresis methods UREA–PAGE and microfluidic lab-on-a-chip electrophoresis. Both studded methods showed the αs1 – casein bovine as a marked for this fraud detection. The UREA–PAGE techniques detected the bovine‟s milk αs1- casein from 2% of cow milk added to caprine milk. However lab-on–a-chip technique detected bovine‟s milk αs1- casein from 20% of addition. The microfluidic electrophoresis in microchip allowed the separation of the milk‟s proteins from the both species tracing their respective electrophoretic profiles with fast results availability; this method has great relevance in milk‟s fraud investigations in routine labs. The use of lab-on-a-chip has resulted in the rapid procedures as the run time is about four hours. Due to the need for automated, fast and efficient techniques to attend the dairy industry and the regulatory agencies request, it‟s necessary the development of the lab-on-a–chip technique in order to improve their performance and applicability.

Pequenos e médios laticínios têm grandes dificuldades no planejamento da produção para maximizar o lucro. Além disso, a forma atual de precificar o leite cru no Brasil desestimula o produtor a melhorar sua qualidade, pois valoriza mais seu volume do que seus componentes sólidos. A composição do leite cru é muito importante para os laticínios, pois ela afeta diretamente o rendimento de produção e a qualidade dos produtos lácteos. Técnicas de otimização, como programação linear (PL), ajudam a resolver problemas relacionados à decisão do mix de produtos, além de fazer análise econômica dos recursos. Em razão disso, foi desenvolvido em PL um modelo para maximização da margem de contribuição total (MCT = receita total das vendas - custos e despesas diretas totais) e precificação do leite cru através da determinação do mix ótimo de produtos lácteos. O modelo foi simulado em cenários diários de alta (Janeiro) e baixa (Julho) disponibilidade de matéria prima comparando as soluções ótimas com resultados reais de um laticínio do sudeste do Brasil. Foram realizadas análises de sensibilidade dos componentes nutritivos de dois tipos de leite cru de diferentes composições (LC1, leite cru proveniente de um fornecedor, e LC50, leite cru proveniente de 50 fornecedores) para determinar seus preços-sombra. Foram observados preços-sombra para o quilograma da caseína em Janeiro e Julho e para o litro do LC50 em Julho. A MCT ótima e os preços calculados de ambos os tipos de leite cru foram maiores em Janeiro devido à maior disponibilidade de matéria prima. Em ambos os cenários, os preços calculados de ambos os tipos de leite cru foram maiores que os praticados pelo laticínio e o lucro antes de juros, impostos, depreciação e amortização (LAJIDA) diário real foi maior que o ótimo. A embaladora foi um recurso limitante atuante na produção do queijo Minas Frescal nos mixes ótimos. A relação entre margem de contribuição unitária (MCU = preço unitário de venda - custo e despesa diretos unitários) e quantidade necessária de matéria prima por unidade de produto e a disponibilidade de recursos são determinantes na definição do mix de produtos lácteos e da MCT do laticínio. A precificação do leite cru pelo modelo proposto remunera o produtor em função da quantidade de seus componentes. O laticínio pode maximizar seu LAJIDA planejando melhor seu mix de produtos com PL e remunerando melhor seus fornecedores em função da qualidade do leite cru. / Small and medium-sized dairies face great difficulties in production planning to maximize profit. In addition, the current way of pricing the raw milk in Brazil discourages producers to improve its quality because its volume values more than its solid components. The raw milk composition is very important for the dairies because it directly affects the yield and quality of dairy products. Optimization techniques, such as linear programming (LP), aid solve problems related to the decision of the product mix and perform economic analyzes of resources. For this reason, a model was developed in LP to maximizing total contribution margin (TCM = total sales revenues - total variable costs and expenses) and pricing the raw milk by determining the optimal mix of dairy products. The model was simulated in two daily scenarios of high (January) and low (July) availability of raw material comparing the optimal solutions with actual results from a dairy plant in Southeastern Brazil. Sensitivity analyzes of the nutritional components of two kinds of raw milk of different compositions (RM1 and RM50) were performed to determine their shadow-prices. Shadow-prices were observed for the kilogram of casein in January and July and for the liter of RM50 in July. The optimal TCM and the calculated prices of both types of raw milk were higher in January due the increased availability of raw materials. In both scenarios, the calculated prices of both types of raw milk were higher than those paid by the dairy plant and the actual daily earnings before interests, taxes, depreciation and amortization (EBITDA) were greater than the optimum ones. The wrapper was an active limiting resource in the production of Frescal Minas cheese in optimal mixes. The relationship between unit contribution margin (UCM = unit sales price - unit variable cost and expense) and required amount of raw material per unit of output and resource availability are crucial in defining the mix of dairy products and the dairy TCM. The proposed raw milk pricing model pays the producer by the quantity of its components. The dairies can maximize their EBITDA planning their product mixes with LP and remunerating their suppliers based on the quality of raw milk.

Pequenos e médios laticínios têm grandes dificuldades no planejamento da produção para maximizar o lucro. Além disso, a forma atual de precificar o leite cru no Brasil desestimula o produtor a melhorar sua qualidade, pois valoriza mais seu volume do que seus componentes sólidos. A composição do leite cru é muito importante para os laticínios, pois ela afeta diretamente o rendimento de produção e a qualidade dos produtos lácteos. Técnicas de otimização, como programação linear (PL), ajudam a resolver problemas relacionados à decisão do mix de produtos, além de fazer análise econômica dos recursos. Em razão disso, foi desenvolvido em PL um modelo para maximização da margem de contribuição total (MCT = receita total das vendas - custos e despesas diretas totais) e precificação do leite cru através da determinação do mix ótimo de produtos lácteos. O modelo foi simulado em cenários diários de alta (Janeiro) e baixa (Julho) disponibilidade de matéria prima comparando as soluções ótimas com resultados reais de um laticínio do sudeste do Brasil. Foram realizadas análises de sensibilidade dos componentes nutritivos de dois tipos de leite cru de diferentes composições (LC1, leite cru proveniente de um fornecedor, e LC50, leite cru proveniente de 50 fornecedores) para determinar seus preços-sombra. Foram observados preços-sombra para o quilograma da caseína em Janeiro e Julho e para o litro do LC50 em Julho. A MCT ótima e os preços calculados de ambos os tipos de leite cru foram maiores em Janeiro devido à maior disponibilidade de matéria prima. Em ambos os cenários, os preços calculados de ambos os tipos de leite cru foram maiores que os praticados pelo laticínio e o lucro antes de juros, impostos, depreciação e amortização (LAJIDA) diário real foi maior que o ótimo. A embaladora foi um recurso limitante atuante na produção do queijo Minas Frescal nos mixes ótimos. A relação entre margem de contribuição unitária (MCU = preço unitário de venda - custo e despesa diretos unitários) e quantidade necessária de matéria prima por unidade de produto e a disponibilidade de recursos são determinantes na definição do mix de produtos lácteos e da MCT do laticínio. A precificação do leite cru pelo modelo proposto remunera o produtor em função da quantidade de seus componentes. O laticínio pode maximizar seu LAJIDA planejando melhor seu mix de produtos com PL e remunerando melhor seus fornecedores em função da qualidade do leite cru. / Small and medium-sized dairies face great difficulties in production planning to maximize profit. In addition, the current way of pricing the raw milk in Brazil discourages producers to improve its quality because its volume values more than its solid components. The raw milk composition is very important for the dairies because it directly affects the yield and quality of dairy products. Optimization techniques, such as linear programming (LP), aid solve problems related to the decision of the product mix and perform economic analyzes of resources. For this reason, a model was developed in LP to maximizing total contribution margin (TCM = total sales revenues - total variable costs and expenses) and pricing the raw milk by determining the optimal mix of dairy products. The model was simulated in two daily scenarios of high (January) and low (July) availability of raw material comparing the optimal solutions with actual results from a dairy plant in Southeastern Brazil. Sensitivity analyzes of the nutritional components of two kinds of raw milk of different compositions (RM1 and RM50) were performed to determine their shadow-prices. Shadow-prices were observed for the kilogram of casein in January and July and for the liter of RM50 in July. The optimal TCM and the calculated prices of both types of raw milk were higher in January due the increased availability of raw materials. In both scenarios, the calculated prices of both types of raw milk were higher than those paid by the dairy plant and the actual daily earnings before interests, taxes, depreciation and amortization (EBITDA) were greater than the optimum ones. The wrapper was an active limiting resource in the production of Frescal Minas cheese in optimal mixes. The relationship between unit contribution margin (UCM = unit sales price - unit variable cost and expense) and required amount of raw material per unit of output and resource availability are crucial in defining the mix of dairy products and the dairy TCM. The proposed raw milk pricing model pays the producer by the quantity of its components. The dairies can maximize their EBITDA planning their product mixes with LP and remunerating their suppliers based on the quality of raw milk.