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• Susana Iturrizaga Cotrina

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UNIVERSIDAD NACIONAL

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

E.A.P. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

INDUSTRIAS LÁCTEAS

DOCENTE:

ING. RAUL F. MENDOZA TUCTO

HUÁNUCO – PERÚ 2011

PRIMERA PARTE:

I.

1.1

LA LECHE

DEFINICIÓN Es el producto integral del ordeño total e ininterrumpido de una vaca lechera, debe recogerse limpiamente y no contiene calostro. Es un líquido blanco opaco, más o menos amarillento debido al contenido de caroteno de la grasa, de gusto agradable y de olor característico. En términos lactológicos, el concepto de leche sin designación de la especie se refiere únicamente a la leche de vaca.

1.2

CALOSTRO El calostro es la secreción de las glándulas mamarias dentro de las primeras 24 horas después del parto. Se diferencia marcadamente de la leche en su composición, propiedades físicas y función. La leche secretada luego de 24 horas por la vaca es la llamada leche de transición (24 a 72 horas post parto) caracterizándose por presentar una menor cantidad de sólidos, proteínas e inmunoglobulinas (Ig) que el calostro. Las inmunoglobulinas (Ig) son anticuerpos. Estas actúan en la identificación y destrucción de los patógenos que puedan atacar al animal. FORMACIÓN DE LA LECHE EN EL ANIMAL El proceso de formación de la leche, comienza en el momento en que la vaca ingiere la hierba, ésta es degradada en la panza y posteriormente en el abomaso. Por otra parte, las substancias nutritivas, se absorben en el intestino y se transportan, mediante la sangre, hasta las glándulas mamarias. La formación de la leche se inicia con la estimulación de las células musculares de las glándulas mamarias. La prolactina (PRL), que es una hormona segregada por la adenohipófisis, activa las células secretoras para que fabriquen leche después del parto. Más tarde cuando la cría succiona el pezón, la hembra envía un impulso nervioso al cerebro, de manera que segrega la oxitocina, que provoca una estimulación de las células contráctiles de la glándula, y, por lo tanto, la salida de la leche. (Que se produce a lo largo del conducto galactóforo, hasta las diminutas aberturas de su superficie).

1.3

ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA UBRE La ubre de las vacas está fijada en la pared abdominal por medio del aparato suspensorio y se compone de cuatro glándulas independientes (cuartos) con sus respectivos pezones. Cada glándula consta de:

  

Parénquima glandular (alvéolos) donde se produce la leche. Sistema excretorio que está compuesto por los conductos lácteos y la cisterna de la glándula que termina en el canal galactóforo del pezón. Sistema intersticial, formado por una red de tejido conjuntivo en la cual van incluidos los vasos sanguíneos, linfáticos y los nervios del órgano.

Figura Nº 01: Conformación del tejido glandular de la ubre      

Pezón con su esfínter (1) Cisterna del pezón (2) Cisterna del cuarto (3) Anillo que divide las cisternas (4) Conducto de la leche (5) Alvéolos que segregan la leche (6)

El pezón termina en un orificio estrecho cuyo cierre está dirigido por un músculo, el esfínter, que tiene por misión prevenir el paso prematuro de la leche, así como la de impedir la entrada de bacterias u otras impurezas. Es por esto por lo que es de absoluta importancia que el ordeño se efectúe de manera que se conserve este músculo con su fuerza y flexibilidad. Del mismo modo evitar toda causa posible de daño, lesión o desgarro en la extremidad del pezón. EL ORDEÑO El ordeño es el acto de colectar leche luego de estimular adecuadamente a la vaca para liberar la leche de la ubre, es un conjunto de operaciones encaminadas a extraer la totalidad de la leche existente en la glándula mamaria sin daño para el animal y de forma que el producto obtenido reúna las máximas calidades higiénicas, para su correcta realización, es preciso

tener en cuenta las características anatómicas y fisiológicas del animal, y el método de extracción empleado. Actividad Hormonal:

-

El descenso de la leche está regida por la oxitocina, hormona que se estimula con el buen trato y el amamantamiento del becerro. Tiene una duración en el torrente sanguíneo de 5 a 8 minutos, lo que nos obliga a hacer un ordeño rápido.

-

La hormona adrenalina es causada por estímulos negativos y su efecto lleva a que el animal esconda la leche.

Condiciones Ambientales: -

Un lugar adecuado, trato cariñoso y una hora establecida estimulan al descenso de la leche.

INHIBICIÓN DE LA BAJADA DE LA LECHE En ciertas situaciones, el reflejo de liberación de la leche puede ser inhibido. Cuando esto ocurre, la leche no es liberada del alvéolo y solamente una pequeña fracción puede ser colectada. Los impulsos nerviosos son enviados a la glándula adrenal cuando eventos externos no placenteros ocurren durante el ordeño (dolor, excitación o temor). La hormona adrenalina, liberada por la glándula adrenal, puede comprimir los vasos sanguíneos y capilares de la ubre. La disminución del flujo sanguíneo decrece la cantidad de oxitocina que llega a la ubre. Además, la adrenalina inhibe la contracción de las células mioepiteliales en la ubre directamente. Por lo tanto, la vaca puede no ser ordeñada rápida y completamente en las siguientes situaciones: -

Circunstancias inusuales, que conducen dolor (ser golpeadas) o temor (gritos, ladridos). Falla del equipo de ordeño en operar adecuadamente.

Luego del primer parto, las vacas deben de ser "entrenadas" para la rutina de ordeño. El malestar emocional que se presenta en estas vacas puede ser suficiente para inhibir el reflejo de liberación de la leche. Una inyección de oxitocina durante varios ordeños puede ayudar. Aún así, esta práctica no debe de hacerse en forma rutinaria debido a que algunas vacas pueden transformarse rápidamente en dependientes de la inyección para producir el reflejo de liberación de la leche. COLECCION DE LECHE DE LA UBRE La abertura de la punta del pezón se mantiene cerrada por un grupo de músculos circulares (esfínter). Normalmente, la leche en la glándula y en la cisterna del pezón no sale del pezón sin tener una fuerza externa que supere la fuerza de los músculos del esfínter. Una diferencia en la presión entre el interior y el exterior del pezón es generalmente necesaria para abrir el esfínter y dejar salir la leche. La leche es removida rutinariamente desde

la ubre por: la succión del ternero, el ordeño manual o la máquina de ordeño. ORDEÑO MANUAL El ordeñador debe tener una sensibilidad y capacidad de reacción que permita adaptarse a las características del animal en ordeño y obtener, con mayor suavidad y de forma total, la leche contenida en la ubre. No se debe peñizcar ni jalar los pezones para evitar daños en los tejidos de la glándula mamaria. En el ordeño manual, la mano toma todo el largo del pezón. El pulgar y el índice comprimen la parte superior del pezón y al mismo tiempo los demás dedos apretan hacia adentro y hacia abajo (Figura 2).

Figura Nº 02 : Ordeño manual

ORDEÑO MECANICO En este proceso la máquina intenta imitar el amamantamiento de un becerro, efectuando una fase de masaje y una de extracción de leche causada por el movimiento rítmico de un vacío. Las ventajas de este tipo de ordeño es que es rítmico, homogéneo, higiénico (siempre y cuando se utilicen las normas de aseo y desinfección de equipos), además el ruido efectuado por el equipo se convierte en un estimulo positivo para el descenso de la leche. Todo equipo de ordeño consta de: pulsadores, tubos de vacío, tubos de leche y pezoneras.

REFRIGERACIÒN. Una vez ordeñada la vaca, es importante refrigerar la leche por debajo de los 4°C, para evitar que los microorganismos que pudiera contener empiecen a degradarla y descomponerla. Para ello, se utilizan tanques enfriadores que cuentan con un agitador, el cual evita que se separe la grasa de la leche.

SUSPENSIÓN DEL ORDEÑO La suspensión del ordeño, se realiza cuando ésta cumple 7 meses de preñez, y no de lactancia. Esta práctica se hace porque es necesario un descanso de la ubre dos meses antes del parto siguiente, tiempo necesario para la renovación de tejidos responsables de la producción, además que el animal produzca calostro para su nueva cría. Se recomienda realizar las siguientes actividades para suspender el ordeño: - Sesenta días antes del parto se realiza un último ordeño escurriendo muy bien la ubre. - Lavar y desinfectar los pezones. - Aplicar en cada pezón un antibiótico antimastítico para secado, que se caracteriza por ser más concentrado y oleoso, para una sola aplicación 1.4

TIPOS DE LECHE - Entera o integral.- La que mantiene su composición original. - Cruda.- Leche entera que no ha sido expuesta a la acción del calor. - Estandarizada.- % de grasa alterado. - Semidescremada.- Cuando se le ha extraído parte de su contenido de grasa. - Descremada.- La que contiene menos de 0,5% de grasa. - Reconstituida.- La que resulta de mezclar; leche entera en polvo con agua potable ó leche descremada en polvo con grasa de leche y agua potable, de modo que semeje la composición normal de la leche. - Recombinada.- Mezcla de leche reconstituida con leche entera. - Enriquecida.- Es aquella que resulta de la adición de una o varias sustancias nutritivas naturales de la leche tales como: vitaminas, minerales, aminoácidos y proteínas. - Pasteurizada.- La que ha sido sometido a tratamientos térmicos específicos y por tiempos determinados para lograr la destrucción de todos los microorganismos patógenos, sin alterar en forma considerable su composición, sabor y valor alimenticio.

- Homogenizada.- Aquella que ha sido sometido a tratamientos térmicos mecánicos para cambiar ciertas propiedades físicas y dividir el tamaño de los glóbulos grasos para prolongar la estabilidad de la emulsión. - Esterilizada.- La que ha sido sometido a tratamiento térmicos específicos y por tiempos definidos para lograr la destrucción de todos los microorganismos, sin afectar de forma significativa su valor alimenticio. - Evaporada.- Obtenido de la leche entera o descremada mediante la remoción de agua, hasta dejarlo cerca de 74%. - En polvo.- Porción que queda de la leche entera o descremada, después de haberle removido el agua hasta dejarla en cerca de 2%. 1.5

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE Las leches contienen glúcidos o hidratos de carbono, proteínas y grasas además de vitaminas, minerales y agua.

LACTOSA CARBOHIDRATOS

AGUA

NITROGENO NO PROTEICO

GLUCOSA GALACTOSA

CASEINA PROTEINA PROTEINAS DEL LACTOSUERO

TRIGLICÉRIDOS

LECHE

DIGLICÉRIDOS GRASA

MONOGLICÉRIDO S FOSFOLÍPIDOS

MINERALES

ESTEROLES, ÉSTERES Y CAROTENOIDES

SÓLIDOS LIPOSOLUBLES

A, D, E ,K

VITAMINA HIDROSOLUBLES

C, B1, B2, B3, B5, B6, B8, B12.

La composición química promedio de la leche, se presenta en el siguiente cuadro:

Cuadro 01: Composición química promedio de la leche Componente a. Agua b. Total de sólidos (c+d) c. Grasa d. Sólidos no grasos (e+ h+i+otros) e. Proteínas (f+g) f. Caseínas g. Proteínas de suero h. Lactosa i. Calcio

Porcentaje (%) 87,50 12,50 3,80 8,70 3,30 2,60 0,70 4,70 0,12

La leche entera, semidesnatada (semidescremada) y desnatada (descremada), no solo presenta diferencias en su contenido graso si no también en sus demás constituyentes. Cuadro 02: Composición química en 100 gr de leche entera, Semi desnatada y desnatada

Leche

Agua (g)

Kcal

Proteínas (g)

Grasas (g)

Hidratos de carbono (g)

Calcio (mg)

Vit. B2 (mg)

Vit. B3 (mg)

Entera

87,5

65,0

3,3

3,5

4.7

121,0

0,2

0,8

Semi desnatada

90,0

49,0

3,5

1,7

4.9

125,0

0,2

0,8

Desnatada

91,5

33,0

3,4

0,1

5,0

130,0

0,2

0,8

Leche

Vit. B12 (mcg)

Vit. A (mcg)

Vit. D (mcg)

AGS (g)

AGM (g)

AGP (g)

Colesterol (mg)

Entera

0,3

50,0

0,03

2,2

1,2

0,1

14,0

Semidesnatada

0,3

23,0

0,01

1,1

0,6

0,0

9,0

Desnatada

0,3

0,0

0,0

0,1

0,0

0,0

2,0

AGS= grasas saturadas / AGM= grasas monoinsaturadas / AGP= grasas poliinsaturadas mcg= microgramos.

La composición de la leche y la concentración de los diferentes componentes varían en función de la especie animal y las razas, tal como se observa en los siguientes cuadros.

Cuadro 03: Composición química de la leche de distintas especies (100 gr.)

NUTRIENTE

VACA

BÚFALA MUJER

OVEJA

CABRA

BURRA

YEGUA

CAMELLA

Agua, g

87,0

84,0

87,5

82

86

90

89

87

Energía, kcal

65,0

97,0

65,0

97

70

43

52

66

Proteína, gr.

3,2

3,7

1,0

5.5

3.8

1.6

2.1

3.4

Grasa, gr.

3,4

6,9

3.5

7

4.3

1.1

1.7

4.1

Lactosa, gr.

4,7

5,2

6,9

4.3

4.6

6.5

6.1

3.8

Minerales, gr.

0,72

0,79

0,20

0.9

0.8

0.5

0.4

0.7

Cuadro 04: Composición química de la leche de distintas Razas (100 gr.) RAZA Holstein Brown Swiss Jersey Guernsey

1.5.1

% AGUA 88.12 87.31 85.66 86.36

% GRASA

% PROTEÍNA

% LACTOSA

% CENIZA

3.54

3.29

4.68

0.71

3.99

3.64

4.94

0.73

5.13

3.70

4.83

0.74

4.50

3.60

4.79

0.75

AGUA: El contenido de agua en la leche puede variar de 79 a 90.5 % pero normalmente representa el 87 % de la leche. Como la leche es un alimento liquido, induce a pensar en un alto contenido de agua sin embargo esta tiene de 12 a 13 % de sólidas totales , lo que es equivalente a muchos alimentos sólidos.

1.5.2

GRASA: La grasa de la leche esta formada por varios compuestos que hacen de ella una sustancia compleja y es la responsable de cierta características especiales con respecto a la calidad de la leche. La grasa interviene directamente en la economía, nutrición, sabor y algunas propiedades físicas de la leche y subproductos. La composición de contenido graso de la leche es función de los siguientes factores: * Raza: Holstein < Guernsey < Jersey. * Periodo de lactación: Disminuye en los dos primeros meses; después aumenta gradualmente. * Alimentación: Varia de acuerdo a la composición de la ración. * Temperatura: Inversamente proporcional.

* * * *

Estación: En invierno es máximo, por la temperatura. Salud: Disminuye durante los estados patológicos. Edad: Disminuye con la edad. Ordeño: La leche de tarde contiene más grasa (0,4% mas Aprox.).

La leche tiene muchos ácidos grasos diferentes, cuantitativamente el mas abundante es el ácido palmítico, este es un ácido graso saturado (de 20 a 25%) del total de los ácidos grasos saturados, y entre los ácidos grasos insaturados el más abundante es el ácido oleico (30 al 38% del total de los ácidos grasos insaturados). La cantidad de los lípidos varía y estos se clasifican en tres grupos como son: * Los triglicéridos, constituyen el 97 – 98 % del total de los lípidos. * Fosfolípidos, constituyen entre el 0,8 y 1% del total de los lípidos. * Lipidos insaponificables, constituyen el 0.4 % del total de los lípidos.  TRIGLICÉRIDOS.- Son ésteres de glicerol y ácidos grasos. El glicerol es un alcohol de función triple, es decir capaz de esterificar tres ácidos grasos. Según haya uno, dos o tres ácidos grasos esterificados en una molécula de glicerol, se tratara de un mono -, di -, o tri-glicérido. Además los triglicéridos pueden ser simples, si los ácidos grasos son iguales, o mixtos si uno, dos o los tres son diferentes. Los ácidos grasos.- El número de ácidos grasos identificados en las grasas naturales es de unos 150, pero de ellos, los que son cuantitativamente significativos se limitan en 17 (tabla 04). La grasa de la leche es la más compleja de todas las grasas conocidas. Tabla 04: Principales ácidos grasos de los glicéridos de la leche. ÁCIDOS GRASOS

CONTENIDOS NÚMERO DE MEDIOS (% EN CARBONOS PESO)

Ácidos grasos saturados Ácido butírico Ácido caproico Ácido caprílico Ácido láurico Ácido mirístico Ácido palmítico Ácido esteárico Ácido Araquidónico Ácido behénico

4 6 8 12 14 16 18 20 22

3.4 1.3 1.2 3.9 13.1 25.3 10.6 1.3 ----

Ácidos grasos mono-insaturados Ácido caproleico Ácido lauroleico Ácido miristoleico Ácido palmitoleico Ácido oleico Ácido vecénico, gadoleico

10 12 14 16 18 18

0.2 0.3 1.3 3.7 30.8 0.7

Ácidos grasos poli-insaturados Ácido linoleico

18

3.2

Ácido araquidónico

20

1.1

 LOS FOSFOLÍPIDOS.- Los fosfolípidos son un grupo de lípidos complejos que además de un alcohol (glicerol) y ácidos grasos, contienen ácido fosfórico y una base nitrogenada. Todos estos lípidos complejos son solubles en alcohol y en éter de petróleo. El contenido en la leche de fosfolípidos es de alrededor del 0.03%, es decir, aproximadamente el 1% de los lípidos totales de la leche. Propiedades de los fosfolípidos. Los ácidos grasos que forman parte de los fosfolípidos, son ácidos insaturados de cadenas largas lo que unido a la presencia del grupo fosfórico, les hace muy sensibles a la oxidación. Los fosfolípidos son el origen del gusto a oxidado que aparece frecuentemente en la leche y productos lácteos. Los fosfolípidos despiertan mucho interés en la industria alimentaría a causa de su doble carácter hidrófilo y lipófilo, que les convierte en unos eficaces agentes emulsionantes. Aplicaciones prácticas de los fosfolípidos. En el desnatado, los fosfolípidos se reparten más o menos de igual forma entre la nata y la leche desnatada. Durante el batido de la nata, también se distribuyen a partes casi iguales entre la mantequilla y el suero de mantequilla. El suero de mantequería en polvo tiene importante propiedades emulsionantes, además de un agradable sabor, debido a los fosfolípidos presentes. Algunos productos ricos en fosfolípidos, como los huevos y el suero de mantequería, se utilizan en la elaboración de helados para facilitar el aumento del volumen de la mezcla. La presencia de fosfolípidos aumenta el riesgo de aparición del sabor a oxidado en los productos lácteos. Los fosfolípidos de mayor presencia en la leche son la lecitina, la cefalina y los fosfoesfingolipidos. Estas sustancias tienen mucha afinidad con el agua y con los lípidos, y esta es la causa de la estabilidad de la emulsión de triglicérido en la fase acuosa de la leche.  SUSTANCIAS INSAPONIFICABLES.- Son constituyentes de las grasas que no saponifican con NaOH o KOH. Los más importantes son: esteroles, carotenoides y tocoferoles. Desde el punto de vista cuantitativo. Entre los esteroles se encuentra el colesterol. En el grupo de los carotenoides se hallan sustancias coloreados, que son solubles en grasa, en la leche vacuna el principal es el beta-caroteno que son los que le dan un cierto color crema a la materia grasa de la leche. Por ultimo, los tocoferoles son sustancias muy complejas, en particular es importante la vitamina E; en general es resistente a altas temperaturas y resulta buen antioxidante natural de la leche. PROPIEDADES DE LA MATERIA GRASA DE LA LECHE: Dada la complejidad de la materia grasa de la leche, resulta muy práctica su descripción mediante índices y constantes (tabla 05). Tabla 05: Propiedades de la materia grasa de la leche.

Calor específico Densidad a 15ºC Punto de fusión Índice de acidez

527.4 J/Kg ºC 0.936 – 0.942 gr/cm3 28 – 35 ºC Menos de 0.3 %

OXIDACIÓN DE LA MATERIA GRASA: La oxidación de las grasa es uno de los problemas más importante en la tecnología lechera. La grasa da origen a distintos sabores de oxidación que se describen como: a papel, a cartón, a óxido, a metálico, a aceite, a sebo, a quemado y otros. Estos sabores y olores anormales pueden clasificarse en tres categorías según el sustrato afectado. El sabor a oxidado o metálico aparece cuando comienza la oxidación de los fosfolípidos. El gusto (a sebo) procede de la oxidación de los glicéridos. El gusto a quemado (luz solar) se debe a la oxidación de las proteínas por acción de la luz. El más frecuente de estos defectos es el gusto a oxidado ya que los fosfolípidos, por su naturaleza y accesibilidad, se oxidan muchos más fácilmente que los glicéridos. Las pruebas utilizadas para medir el grado de oxidación, como el índice de peróxidos, se basan en detectar la acumulación de las vacío o en atmósfera de gas inerte (N, CO2). Durante los tratamientos térmicos apropiados y la homogeneización, también previenen la oxidación. Los antioxidantes químicos (sustancias fenólicas, galatos, sulfhidrilos) y los naturales (tocoferoles, vitamina C) son muy eficaces para evitar la oxidación de las grasas. También lo es la adición a la leche de enzimas proteolíticas que en su acción liberan grupos reductores. ESTRUCTURA FÍSICO – QUÍMICA DE LA GRASA DE LA LECHE La materia grasa se encuentra en la leche en forma de glóbulos esféricos suspendidos en la fase acuosa del suero. El diámetro de estos glóbulos varía normalmente entre 2 y 10 m. En el tamaño influyen la especie, la raza y el periodo de la lactación. Los glóbulos grasos son más pequeños en la leche de cabra que en la de vaca y entre estás, las de raza Holstein los producen de menor tamaño que las vacas Jersey por ejemplo. Generalmente el tamaño de los glóbulos grasos disminuye al final del periodo de lactación. Se pueden tomar algunas medidas para prevenir el desarrollo del gusto a oxidado. Es fundamental evitar en la leche y los productos lácteos cualquier contaminación con cobre y hierro.

1

2

3

4

5

Estructura de un glóbulo graso 1= triglicéridos insaturados y de bajo peso molecular; 2= triglicéridos; 3= fosofolípidos, 4= lipoproteínas, enzimas, aglutininas; 5= cargas eléctricas. 1.5.3

PROTEÍNAS DE LA LECHE Las proteínas son los elementos constitutivos esenciales de toda célula viviente y tiene una gran importancia en la leche y en los productos lácteos. El contenido proteico depende fundamentalmente del pienso que consumen los animales Lecheros. CONTENIDO EN PROTEÍNA Proteínas total Contenido en caseína Contenido en proteínas del suero

gr./ 100 gr. de leche 3.3 2.6 0.7

La leche contiene como término medio un 3.2% de proteínas de las que el 80% son caseínas. Normalmente se distingue entre la caseína, que precipita a pH 4.6 y las otras proteínas que se denominan proteínas del lactosuero y que no precipitan con las caseínas a menos que previamente hayan sido desnaturalizadas por el calor u otros tratamientos. Las proteínas del lactosuero incluyen las lactoalbúminas y las lactoglobulinas. Estos dos grupos de proteínas se pueden separar utilizando una solución saturada de sulfato de magnésico que precipita las lactoglobulinas, manteniendo las lactoalbúminas en solución. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS PROTEÍNAS: Las proteínas son polímeros de aminoácidos y algunas contienen además otros componentes. Los aminoácidos son sustancias orgánicas nitrogenadas de carácter anfólito, ya que poseen a la vez un grupo carboxílico (ácido) y un grupo amino (básico). Una característica de todos los aminoácidos es que el grupo amino está siempre fijado sobre el carbono común al grupo carboxílico. Por esta razón se les llama  - aminoácidos.

H R

C COOH

Aminoácido (R es un radical variable).

NH2 Los aminoácidos que componen las proteínas de la leche son 19. En las proteínas, los aminoácidos están unidos “cabeza con cola”, interaccionando el grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo del siguiente. Este enlace se llama peptídico. La secuencia y la frecuencia de los aminoácidos en una cadena polipeptídica, el número de cadenas por molécula y la disposición espacial de las moléculas son características específicas de cada proteína. En la hidrólisis (ácida, alcalina o enzimática), los enlaces peptídicos se rompen y los aminoácidos se liberan. Las proteínas que sólo están constituidas por aminoácidos se llaman proteínas simples. El resto pueden contener componentes distintos a los aminoácidos y se llaman proteínas conjugadas. No obstante, las lactoalbúminas y lactoglobulinas se consideran generalmente proteínas simples a pesar de que se ha demostrado que contienen grupos glucídicos o lipídicos. Las caseínas son fosfoproteínas. Desde un punto de vista práctico, hay que tener en cuenta que las caseinas precipitan por acidificación a pH 4.6, mientras que las albúminas y globulinas deben ser desestabilizadas por el calor antes de coagular por acidificación. La composición en aminoácidos de las proteínas de la leche se presenta en la tabla 06. Hay que señalar que las proteínas del lactosuero son más ricas que la caseína en los tres aminoácidos más importantes en la alimentación humana: lisina, metionina, triptófano. También son más ricas en aminoácidos sulfurados, lo que influye en su estabilidad frente al calor. Tabla 06: Composición en aminoácidos de las proteínas de la leche. Aminoácidos

Proteínas totales (%)

Caseína (%)

Lactalbúmina (%)

Lactoglobulina (%)

Glicina Alanina Valina * Leucina * Isoleucina * Serina Treonina * Ácido aspártico Ácido glutámico Arginina * Lisina ** Cisteína Cistina Metionina ** Fenilalanina Tirosina Histidina * Prolina Triptófano **

0.3 2.3 6.9 10.8 6.4 4.8 4.6 5.0 20.5 3.8 8.1 ---0.9 2.6 5.2 5.7 2.4 7.6 1.8

0.4 2.3 7.0 10.8 6.1 5.4 4.4 5.8 21.7 3.8 6.8 ---0.3 2.9 5.5 6.0 2.2 9.8 1.2

0 2.6 5.0 14.1 5.1 4.0 5.0 9.6 15.2 3.4 7.3 ---3.1 2.4 4.1 4 1.6 4.0 2.1

1.5 7.1 5.8 15.5 6.4 4.4 5.3 11.0 19.8 2.9 11.3 1.1 4.0 3.2 3.7 3.7 1.6 4.7 1.9

* Aminoácidos esenciales. ** Aminoácidos más importantes en la alimentación humana

Las caseínas. Las caseínas (fosfoproteínas) representan el 80% de las proteínas de la leche de vaca; el resto esta compuesto por B-Lactoglobulina (alrededor del 10% de las proteínas totales), - lactoalbúmina (entorno al 2% de las proteínas totales) y pequeñas cantidades de diversas proteínas (enzimas, inmunoglobulinas, etc.). Cuando se coagulan las caseínas, quedan en solución las otras proteínas, conjuntamente con la lactosa y sales minerales para construir lo que se llama lactosuero. Cuadro Nº…: Algunas de las características fisicoquímicas de las caseínas bovinas CARACTERÍSTICA CASEÍNA

αs1

αs2

β

κ

Concentración en leche (g/L)

12-15

3-4

9-11

2-4

Masa molecular

23.545 23.615

25.226

23.983 24.023

19.006 - 19.037

Punto isoeléctrico (pI)

4.44 – 4.76

...

4.83 - 5,07

5.45 – 5.77

Las proteínas del Lactosuero. Las proteínas del lactosuero, que representan alrededor del 20% de las proteínas de la leche de vaca, se definen como aquellas que se mantienen en solución tras precipitar las caseínas a pH 4.6. Las albúminas y las globulinas de la leche son muy diferentes a las caseínas. Son emulsoides verdaderos en el sentido en que presentan una fuerte afinidad por el agua. Para coagular estas proteínas no basta con neutralizar sus cargas, es necesario disminuir su grado de hidratación, bien por el calor o alcohol. Por esta razón las albúminas y las globulinas no coagulan con la caseína por simple acidificación a pH 4.6. Son proteínas termosensibles y se desnaturalizan por el calor a temperaturas superiores a tratamientos de pasteurización. Cuantitativamente, representan el 20% de las proteínas totales. En la leche normal, el 80% de ellas son lactoglobulinas, pero en el calostro, las lactoalbulinas son las mayoritarias. En el aspecto nutritivo, estas proteínas son más ricas que las caseínas en aminoácidos esenciales y a menudo en: lisina, metionina y triptófano. Estas proteínas no quedan retenidas en los quesos normales ya que no coagulan por acción del cuajo. Sin embargo, hay algunos quesos como el Ricotta y Mysot que se fabrican con leche cuyas proteínas solubles han sido previamente desestabilizadas por el calor. La industria lechera tiene un gran interés en recuperar estas proteínas utilizando diversos métodos como la ultrafiltración. a -lactalbúmina La a -lactalbúmina es una proteína que se encuentra en la leche de casi todas las especies, con la excepción de algunas focas. Su misión biológica es la síntesis de la lactosa, siendo la estructura reguladora de una galactosil

transferasa mamaria. En ausencia de a -lactalbúmina, este enzima transfiere la galactosa a los glicanos de las glicoproteínas. La a -lactalbúmina se sintetiza como respuesta a los procesos hormonales que inducen la lactación Una vez sintetizada, la a -lactalbúmina es transportada al aparato de Golgi, donde se une a la galactosil transferasa Su acción se produce al aumentar la afinidad de la galactosiltransferasa por la glucosa. La a -lactalbúmina se secreta en la leche, junto con la lactosa, en las vesículas secretoras producidas a partir de las membranas del aparato de Golgi. La a -lactalbúmina es la segunda proteína en concentración en el lactosuero de vaca (entre 1 y 1,5 mg /ml), y la más abundante en el lactosuero humano. La a -lactalbúmina es una proteína formada por una sola cadena polipeptídica, de 123 aminoácidos, con un peso molecular de unos 14.200. Su estructura terciaria, muy compacta, globular, está mantenida por cuatro puentes disulfuro, con una zona de hélice a y otra de hojas plegadas b . Es una proteína ácida con un punto isoeléctrico de alrededor de 4,8. En la vaca existen dos variantes genéticas, con distribución desigual según las razas. En la europeas solamente existe la variante B, con arginina en la posición 10. En las indias existe también la variante A, con glutamina en esa misma posición. La a -lactalbúmina tiene un ión calcio unido, que es imprescindible en el mantenimiento de su estructura y de su actividad como reguladora de la galactosiltransferasa. La eliminación del calcio produce la estructura llamada "molten globule", un estado intermedio de desnaturalización que ha sido muy utilizado como modelo en la desnaturalización de proteínas. Este estado, con la proteína en forma "apo", es mucho menos resistente que la forma saturada con calcio a agentes desnaturalizantes, como el calentamiento. b -lactoglobulina La b -lactoglobulina es la proteína más abundante en el lactosuero bovino, en el que alcanza concentraciones de 2 a 4 mg/ml, representando alrededor de la mitad de las proteínas del lactosuero. Está presente teambién en la leche de otras especies, como la yegua y la cerda, pero no se encuentra en la leche humana. Está formada por una sola cadena de 162 aminoácidos, con un peso molecular de unos 18.400. Su secuencia se conoce desde 1976. Existen varias variantes genéticas, siendo las más comunes lal llamadas A y B, que difieren en dos aminoácidos. La variante A tiene una valina en la posición 118, y un aspártico en la posición 64, minetras que la variante B tiene, respectivamente, alanina y glicina. Al pH de la leche, la b -lactoglobulina de los rumiantes (no así la de otras especies) se presenta en forma de dímeros con los monómeros unidos de forma no covalente. Estos dímeros se forman entre pH 7,5 y pH 5,2, el punto isoeléctrico de lab -lactoglobulina. Por encima de pH 7,5 y por debajo de pH 3,5, la b -lactoglobulina está en forma de monómeros, mientras que entre pH 5,2 y pH 3,5 se encuentra en forma de octámeros. La estructura terciaria de los monómeros de la b -lactoglobulina está mantenida por dos puentes disulfuro. También existe un grupo tiol libre, el correspondiente a la cisteína que ocupa el lugar 121 en la secuencia. Este

tiol es muy importante en la asociación de la b -lactoglobulina con otras moléculas, especialmente con la k -caseina. Esta asociación tiene una gran influencia en la coagulación de la leche inducida por la quimosina. Los puentes disulfuro son también bastante reactivos, y dan lugar a reacciones de intercambio de sulfidrilos. La b -lactoglobulina se desnaturaliza con relativa facilidad por el calor, especialmente en ausencia de ligandos asociados. La b -lactoglobulina es capaz de interaccionar con distintas moléculas hidrofóbicas, especialmente el retinol y los ácidos grasos. Esta propiedad, además de estar probablemente relacionada con su función biológica, hace que tenga buenas propiededes emulsionantes. La b -lactoglobulina es la mas hidrofóbica de las del proteínas comunes del lactosuero. facilidad por el calor, especialmente en ausencia de ligandos asociados.

Inmunoglobulinas Las inmunoglobulinas son proteínas que forman parte del sistema de defensa contra microrganismos. La estructura básica, con forma de Y está constituida por dos cadenas ligeras y dos cadenas pesadas. Cada cadena ligera está unida a una cadena pesada por un puente disulfuro, mientras que las dos cadenas pesadas se unen entre sí mediante dos puentes disulfuro. Las cadenas pesadas están glicosiladas. La actividad de defensa de las inmunoglobulinas del calostro y la lechese puede ejercer de dos formas: En las especies en las que la placenta no permite el paso de inmunoglobulinas, como en los rumiantes, las inmunoglobulinas del calostro (del tipo IgG) transmiten la inmunidad pasiva desde la madre. En todos los casos, las inmunoglobulinas, especialmente las igA, actúan como sistema de defensa en el tubo digestivo del lactante. En la leche de vaca, aproximadamente el 80% de la inmunoglobulinas presentes en la leche son IgG. La concentración de estas proteínas en la leche es de entre 0,4 y 1 mg/ml, aunque es muchísimo más elevada en el calostro Albúmina La albúmina de la leche es la misma que se encuentra en la sangre, y procede de ella. Es una proteína relativamente grande, con una cadena formada por 528 aminoácidos. En el lactosuero se encuentra en una concentración de alrededor de 0,4 mg/ml. Lactoferrina La lactoferrina es una proteína fijadora de hierro, emparentada estructuralmente con la transferrina de la sangre y con la ovotransferrina del huevo. Tiene carácter básico, con un punto isoeléctrico próximo a 9. Es una glicoproteína que está formada por dos lóbulos, unidos por una hélice de tres vueltas. Los dos lóbulos tienen un 37% de homología de secuencia, por lo que es probable que proceden de una porteína antecesora de la mitad de tamaño. Como estructura secundaria, domina la hélice alfa.

La afinidad de la lactoferrina por el hierro es muy grande, siendo la constante de afinida por el ión férrico del orden de 10 20, M -1. Los puntos de unión del hierro están localizados en posiciones equivalentes en ambos lóbulos. La unión del hierro es reversible, y tiene lugar en presencia de un ión carbonato o bicarbonato por cada ion férrico. La lactoferrina es abundante en la leche humana, encontrándose también en concentraciones significativas en la leche de los rumiantes y en la de yegua. En todos los casos, la concentración es mayor en el calostro y en el periodo de secado, pero en la leche humana se mantiene también una concentración significativamente elevada a lo largo de toda la lactación En la figura puede verse la estructura general de la lactoferrina, con los dos lóbulos, y la estructura detallada del punto de unión del hierro en el lóbulo Nterminal. El hierro se une directamente a los grupos laterales de dos tirosinas, una histidina y un aspártico, mientras que el ión carbonato (o bicarbonato) también unido al hierro interacciona con la cadena lateral de una arginina La lactoferrina de la leche está muy poco saturada con hierro, ya que una de sus misiones es la protección del recién nacido mediante el secuestro del hierro, haciendo éste indisponible para las bacterias y para la formación de radicales libres en las reacciones de oxidación. También podría La lactoferrina obtenida del lactosuero bovino se utiliza en algunos países, especialmente en Japón, como ingrediente de alimentos infantiles. También se ha propuesto su utilización como agente antimicrobiano en la protección de la carne y de productos cárnicos. La posible utilidad de la lactoferrina como ingrediente de alimentos infantiles o para uso farmaceútico ha hecho que el gen de la lactoferrina humana se haya clonado en Aspergillus awamori y en un arroz transgénico.

tras proteínas del lactosuero Dependiendo de las especies, aparecen en el lactosuero una serie de proteínas minoritarias relacionadas probablemente con la biología del recién nacido de la especie en cuestión. Fracción proteosa peptona, fragmentos de caseína beta También se encuentran en el lactosuero distintos enzimas, que se tratan en otro apartado. 1.5.4

LACTOSA Los glúcidos de la leche están compuestos esencialmente por lactosa y algunos otros azúcares en pequeñas cantidades, como la glucosa y galactosa en 0.1%. La lactosa es el componente cuantitativamente más importante de los sólidos no grasos. La leche contiene alrededor de un 5 %, la leche en polvo desnatada contiene un 52 % y el lactosuero en polvo un 70%. Cristalización de la lactosa. La lactosa es un azúcar relativamente soluble si la comparamos con el azúcar de mesa, su solubilidad aumenta con la temperatura. La baja solubilidad relativa de la lactosa crea problemas de cristalización en la industria lechera. En muchos productos lácteos, la lactosa alcanza las

condiciones de sobresaturación y tiende a cristalizar. Generalmente es la lactosa  monohidratada la que cristaliza. Cuando la leche se deseca por un método lento, cristaliza una gran cantidad de lactosa y conduce a la formación de grandes cristales que dan al producto una textura arenosa. Poder edulcorante. La lactosa comercial () tiene un poder edulcorante cuatro veces menor que el azúcar de mesa (sacarosa). Comparativamente, la lactosa b tiene un poder edulcorante más elevado, además de ser más solubles que la lactosa . La lactosa b podría incluso reemplazar a la sacarosa como azúcar de mesa. También es posible aumentar el poder edulcorante de la lactosa por hidrólisis e inversión. Hidrólisis de la lactosa. En su hidrólisis, la lactosa origina azúcares simples: glucosa y galactosa. Se puede llevar a cabo con ácidos fuertes o enzimas. La hidrólisis ácida de la lactosa requiere un pH inferior a 2 y temperaturas elevadas (150 ºC a presión), con el riesgo de formación de productos secundarios que pueden alterar el gusto final. Es preferible recurrir a la hidrólisis enzimática con la enzima especifica lactasa (b-D-galactosidasa). Es un endo-enzima producida por algunos mohos, levaduras y bacterias (Streptococcus thermophilus, Saccharomyces fragiles, Candida utilis, etc.).

Efectos del calentamiento. El pardeamiento de la leche durante el calentamiento se debe a la reacción entre el grupo aldehído de la lactosa y el grupo amino de las proteínas (reacción de Maillard) o a la polimerización (caramelización) de las moléculas de lactosa. También es posible que la lactosa se descomponga por oxidación en ácidos orgánicos, lo que explicaría en parte el aumento de acidez que se produce durante la esterilización de la leche evaporada. La reacción Maillard, que algunas veces se busca para obtener un color dorado (panadería, pastelería), disminuye el valor nutritivo de las proteínas ya que el grupo amino está directamente implicado en la reacción. La presencia de bisulfito sódico ayuda a prevenir este tipo de empardeamiento bloqueando los grupos aldehídos de la lactosa. Efecto de los fermentos lácticos. La transformación de la leche por fermentación es una de las actividades biotecnológicas más antiguas. Se basa en la formación de ácido láctico, que es la relación fundamental en los productos lácteos fermentados. La formación de ácido láctico, se acompaña generalmente de productos secundarios. Estas fermentaciones se han utilizado para el desarrollo del aroma típico de productos como el yogur, natas fermentadas, mantequilla madurada, algunos quesos, etc. La producción de CO 2 en la degradación del ácido láctico, es parte del mecanismo de formación de ojos en los quesos tipo Gruyere. 1.5.5

VITAMINAS La leche contiene todas las vitaminas necesarias para la vida, pero en cantidades diferentes que no en todos los casos son suficientes. El contenido de vitaminas de la leche depende fundamentalmente de la alimentación y del

estado de salud de los animales. Los tratamientos y transformaciones a los que se someten la leche pueden hacer disminuir su contenido vitamínico. Las vitaminas de la leche están agrupadas en liposolubles e hidrosolubles. Las vitaminas liposolubles A, D, E y K, y las hidrosolubles son las del complejo B y la vitamina C. Tabla 07: Concentraciones minerales y vitamínicas en la leche (u g/100ml)

VITAMINAS

ug/100 ml

Vit. A

30,0

Vit. D

0,06

Vit. E

88,0

Vit. K

17,0

Vit. B1

37,0

Vit. B2

180,0

Vit. B6

46,0

Vit. B12

0,42

Vit. C

1,7

ug = 0,001 gramo 1.5.6

SUSTANCIAS MINERALES Pocos alimentos, dentro de los que comúnmente forman la dieta cotidiana son tan ricos en minerales como la leche, en cantidad y variedad. Los elementos más abundantes en el contenido de cenizas en la leche son K, Cl, Ca, P, Na, S y Mg. Teniendo presente su cuantía en la leche, las sustancias minerales se dividen en macro elementos, presentes en una concentración mayor, y microelementos presentes en una concentración menor como indica el siguiente cuadro. Cuadro 07: Contenido de minerales de la leche (mg/100ml) Macro elementos Cantidad Microelementos cantidad Potasio 138 Cobre 0,25 Cloro 103 Hierro 0,65 Calcio 125 Zinc 0,42 Fósforo 96 Cobalto 0,25 Sodio 62 Estaño 0,11 Azufre 30 Magnesio 12

La leche contiene igualmente vestigios de yodo, azufre, manganeso, aluminio, boro, silicio y estroncio. 1.5.7

ENZIMAS DE LA LECHE Las enzimas presentes en la leche provienen en parte de la sangre y llegan a través de las células glandulares de la mama por secreción a la leche (enzimas originales). Otra parte de las enzimas provienen del metabolismo de los microorganismos que han llegado a la leche (enzimas bacterianas). La acción de las enzimas es muy específica y dependen fundamentalmente de la temperatura y del pH. Las enzimas más importantes de la leche cruda son: CATALASA: Esta enzima se encuentra en cantidades mínimas en las leches de vacas sanas, vacas enfermas de mastitis y las que contienen calostro presentan mayor cantidad de esta enzima. La medición del índice de catalasa es un método de apreciación directa de la calidad higiénica de la leche por que la leche mas contaminada microbiológicamente presenta mayor cantidad de catalasa. Esta enzima descompone el agua oxigenada en oxígeno molecular por lo que se utiliza el catalasímetro para su medición que se fundamenta en medir la cantidad de oxígeno liberado, a partir de un pequeño volumen de leche al que se añade agua oxigenada. Su máxima actividad se encuentra en medio neutro, hacia pH 6.8- 7.0, la catalasa se inactiva por una pasterización a temperatura de 65 ºC por 30 min. Su cuantificación se ha propuesto como un método para identificar las leches mamíticas y calostrales. XANTIOXIDASA: Su presencia es importante en la elaboración de los quesos de pasta firme. Como el tipo holandés. En presencia de nitrato de potasio ayuda a combatir la acción de las bacterias butíricas, que producen grietas en estos tipos de queso. Su inactivación se produce a 75ºC durante 20 minutos y su pH óptimo es de 6-9. LIPASAS: A propósito de la hidrólisis de la materia grasa, se sabe que la leche contiene una enzima lipolítica que hidroliza los glicéridos en glicerol y ácidos grasos; por lo tanto es un factor de rancidez. Es una enzima muy sensible al calor (65 ºC/2 minutos; 70 ºC/15 segundos; 78 ºC/1 segundo). En la leche se encuentan acompañados de las lipasa bacterianas que son mas resistentes al calor, la luz solar destruye rápidamente a las lipasas de la leche. En general, las lipasas dan muchos problemas en tecnología lechera y por lo tanto es útil conocer algunos aspectos de su actuación para poder controlar sus actividades. En la leche fresca recién ordeñada, las lipasas no actúan alrededor de tres horas si la leche se conserva después del ordeño a temperatura ambiente, la división de los glóbulos grasos aumenta considerablemente la superficie lipídica accesibles a las lipasas del lactosuero. Además, la agitación favorece el contacto de las lipasas con estas nuevas superficies lipídicas, si la leche se calienta a 30 ºC y a continuación se vuelve a enfriar lentamente, este fenómeno se acentúa. Esta es una de las razones por las que no se

recomienda añadir leche caliente a la leche fría no pasteurizada, las lipasas se destruyen fácilmente en los tratamientos de pasteurización y son atacados por enzimas proteolíticas como la pepsina o la tripsina, la acción lipolítica de las lipasas es máxima a pH 8.5 y disminuye con el descenso del pH. Así, el pH ácido (5-5.5) del queso Cheddar, unido a la actividad proteolítica que hay en él, explican porqué en estos quesos elaborados con leche cruda es muy poco frecuente la aparición de defectos de rancidez, las leches del final de lactación son más sensibles a la lipólisis, incluso sin que se haya producido la intervención de los tratamientos que la favorecen. Este hecho se ha explicado por la adsorción a la superficie de los glóbulos grasos de una lipasa más activa que estaría presente en mayor cantidad en las leches de final de lactación. Se sabe también que el tamaño de los glóbulos grasos disminuye hacia el final de la lactación, lo que añade otro factor que favorece la lipolisis. FOSFATASAS: Las fosfatasas son enzimas que catalizan la hidrólisis de los ésteres fosfóricos. En la leche hay dos fosfatasas, una alcalina (pH 8.0) y otra ácida (pH 4.0), pero la más importante es la fosfatasa alcalina. Esta enzima es una metalo-proteina, que contiene zinc y esta ligada a la materia grasa; desaparece completamente de la leche desnatada y se concentra en la crema. Se encuentra en pequeña cantidad en la leche de principio de lactación, pero cuya concentración va aumentando y al final de la lactación se encuentra en la leche en una cantidad importante. Se inactiva a temperaturas de pasteurización (La resistencia al calor de esta enzima es ligeramente superior a la de las bacterias patógenas que pueden existir en la leche). Esta propiedad la convierte en el indicador de elección para comprobar si el tratamiento de la leche ha sido el adecuado. Para esta prueba se han dispuesto diversos sustratos, pero el más utilizado es el fenilfosfato disódico, en cuya hidrólisis se libera fenol que es un compuesto muy fácil de medir colorimétricamente. PROTEASAS: Las proteasas, son enzimas que hidrolizan las proteínas en péptidos más simples o en último término, en aminoácidos. Se les puede llamar también peptidasas. La lisozima, cuya presencia se ha señalado en la leche, es una mucopeptidasa que puede clasificarse como una enzima proteolítica. Se ha comprobado que la leche contiene una pequeña cantidad de proteasas nativas. Su actividad proteolítica es máxima a pH 9.2 y a 37ºC. Estas enzimas es muy termoestable su inactivación requiere un tratamiento de 80 ºC durante 10 minutos. Esta proteasa actúa preferentemente hidrolizando las caseínas  y b. Mucho más importantes que está proteasa nativa son las proteasas secretadas por los microorganismos, sobre todo por los psicrótrofos (en particular por las Pseudomonas) que se desarrollan en gran número en la leche durante su almacenamiento. Aunque estos microorganismos se destruyen en los tratamientos de terminación como la pasteurización, las proteasas liberadas son termorresistentes y son la causa de mucho de los problemas que se presentan en la industria lechera. LACTASA: La lactasa es una enzima que hidroliza la lactosa en glucosa y galactosa. Generalmente se encuentra en el aparato digestivo de los consumidores de leche y sería deficitaria en las personas consideradas alérgicas a la lactosa. Algunos microorganismos son productores de lactasa, pero su presencia natural en la leche no está definitivamente establecida.

AMILASA: Es la enzima más importante en proporción de la leche, La leche contiene amilasas capaces de hidrolizar el almidón en dextrina. Se distinguen amilasas y b-amilasas. Son de origen sanguíneo y su cantidad en la leche depende del estado patológico de la vaca (mamitis, calostro, etc.). Las amilasas se inactivan a 65 ºC durante 30 minutos, por lo que se ha propuesto su utilización como indicadores del tratamiento térmico al igual que la fosfatasa alcalina. La leche de vaca contiene menos amilasa que la de los otros mamíferos (oveja, cabra, yegua, etc.) PEROXIDASA: La peroxidasa es un ferro-enzima que se encuentra en la leche en cantidad apreciable (0.07 gr/ litro en la leche de vaca) y su pH óptimo de actuación es de 6.8. Esta enzima es importante porque se puede identificar mediante: la prueba de Storch (la parafenilendiamina da una coloración azul oscuro), la reacción de Dupouy (se utiliza el guayacol que da una coloración rojosalmón si es positivo). Las leches que han sido bien pasteurizados porque es preciso mantener a los 75 ºC durante 30 minutos o a los 80 ºC durante 30 segundos para conseguir su destrucción. Hoy en día se han abandonado en favor a la prueba de la fosfatasa alcalina, también puede servir para comprobar la presencia de peróxido de hidrógeno en la leche. COMPOSICION QUÍMICA DE LOS PRODUCTOS LÁCTEOS El valor nutritivo de los productos lácteos depende del proceso tecnológico al que se han sometido. Los procesos térmicos, especialmente, afectan al valor nutritivo de las proteínas y provocan la destrucción de algunas vitaminas. Los derivados lácteos tienen la ventaja de mejorar las condiciones de absorción del calcio en relación con otros alimentos que contienen, por lo que son máximos el aprovechamiento y la utilización de este mineral; además aportan proteínas de alto valor biológico, equiparables a las de los pescados, carnes y huevos en nuestra dieta. Los derivados lácteos proporcionan los mismos beneficios nutricionales, con mayores ventajas gastronómicas y de aceptación. Las personas que no pueden tomar leche o ciertos derivados de la leche disponen en la actualidad de productos lácteos especiales adaptados a distintas necesidades como el yogurt. La leche es una mezcla en equilibrio de los diferentes componentes. Los productos lácteos se preparan mediante alteraciones de las relaciones entre los componentes: por eliminación de agua (leche evaporada o en polvo), por precipitación de algunos componentes (queso, cuajada...) o por modificación química o bioquímica (yogur, leche fermentada...). La composición media de algunos productos lácteos es la siguiente

1.6

CARACTERISTICAS ORGANOLÉPTICAS Y PROPIEDADES DE LA LECHE

1.6.1

CARACTERÍSTICAS ORGANOLEPTICAS

Aspecto: La leche fresca es de color blanco aporcelanada, presenta una cierta coloración crema cuando es muy rica en grasa. La leche descremada o muy pobre en contenido graso presenta un blanco con ligero tomo azulado. Olor: Cuando la leche es fresca casi no tiene un olor característico, pero adquiere con mucha facilidad el aroma de los recipientes en los que se la guarda; una pequeña acidificación ya le da un olor especial al igual que ciertos contaminantes. Sabor: La leche fresca tiene un sabor ligeramente dulce, dado por su contenido de lactosa. Por contacto, puede adquirir fácilmente el sabor de hierbas. 1.6.2

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA LECHE Densidad: La densidad de la leche puede fluctuar entre 1.028 a 1.035 g/cm 3 a una temperatura de 15 ºC; su variación con la temperatura es 0.0002 g/ cm 3 por cada grado de temperatura.

La densidad de la leche varía entre los valores dados según sea la composición de la leche, pues depende de la combinación de densidades de sus componentes, que son los siguientes:  agua: 1.000 g/cm3  Grasa: 0.931 g/ cm3.  Proteínas *: 1.346 g/cm3  Lactosa *. 1.666 g/cm3  Minerales *: 5.500 g/cm3 La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/ cm3) es para una leche entera, pues la leche descremada esta por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm3), mientras que una leche aguada tendrá valores menores de 1.028 g/ cm3. pH de la leche: La leche es de característica cercana a la neutra. Su pH puede variar entre 6.5 y 6.7. Valores distintos de pH se producen por deficiente estado sanitario de la glándula mamaria, por la cantidad de CO2 disuelto; por el desarrollo de microorganismos, que desdoblan o convierten la lactosa en ácido láctico; o por la acción de microorganismos alcalinizantes. Acidez de la leche: Una leche fresca posee una acidez de 14 - 16 ºD (0.14 - 0.16% de ácido láctico). Esta acidez se debe en un 40% a la anfoterica, otro 40% al aporte de la acidez de las sustancias minerales, CO2 disuelto y acidez orgánicos; el 20% restante se debe a las reacciones secundarias de los fosfatos presentes. Una acidez menor al 15 ºD puede ser debido a la mastitis, al aguado de la leche o bien por la alteración provocada con algún producto alcatinizante. Una acidez superior al 16 ºD es producida por la acción de contaminantes microbiológicos. (La acidez de la leche puede determinarse por titulación con NaOH 10N o 9N). Viscosidad:

La leche natural, fresca, es más viscosa que el agua, tiene valores entre 1.7 a 2.2 centipoise para la leche entera, mientras que una leche descremada tiene una viscosidad de alrededor de 1.2 cp. La viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura hasta alrededor de los 70 ºC, por encima de esta temperatura aumenta su valor. Punto de congelación: El valor promedio es de - 0.54ºC (varia entre -0.513 y -0.565ºC). Como se aprecia es menor a la del agua, y es consecuencia de la presencia de las sales minerales y de la lactosa. Punto de ebullición: La temperatura de ebullición es de 100.17 ºC. Calor especifico: La leche completa tiene un valor de 0.93 - 0.94 cal/gºC, la leche descremada 0.94 a 0.96 cal/gºC. 1.6.3

CÁLCULO DE LA MATERIA SECA (SÓLIDOS) DE LA LECHE Conocida la densidad de la leche y su contenido de grasa, se puede calcular el “porcentaje de sólidos indirectamente por medio de una serie de fórmulas semi empíricas. Fórmula de Richmond. % de sólidos = (0.25 x D) + (1.21 x % G) + 0.66 D = densidad; G = grasa Se usa para D solo los valores milisimales como enteros. Ejemplo si D = 1.030, se usa 30. Fórmula de Queensville Sólidos (g/l) = (10.6 x % G) + 2.75 (D - 1000) Para D se toma su valor leído como entero. Ejemplo si D = 1.031 usar 1031. Fórmula de Fleischmann % de sólidos = (1.2 x % G) + 2.665 x (D – 1000)/D (100) D se toma el valor leído como entero. Ejemplo si D = 1.031 se debe utilizas 1031. Fórmula de Gilibaldo y Peliefo % de sólidos = 282 (D - 1) + (% G x 1.19) D = es el valor usual ó real

1.7

MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE Las características nutricionales, que hacen, que la leche sea un alimento completo para la dieta de los seres humanos, también la hacen un medio de cultivo ideal para el crecimiento de una gran variedad de microorganismos. Ya en la antigüedad se aprovechaba la actividad de las bacterias para la elaboración de productos lácteos, fue así como se inicio la elaboración del yogurt y otras bebidas lácteas fermentadas. Una de las ramas de la industria láctea que depende en gran manera de la actividad de los microorganismos, es la industria de los quesos. Una gran

variedad de ellos han sido elaborados bajo la actividad enzimática de diversas especies bacterianas y fúngicas. Otros microorganismos deben ser estudiados no por su utilidad, si no por la capacidad de alterar la composición y características organolépticas de la leche y derivados lácteos o por ser agentes causales de enfermedad en los consumidores. En general se puede resumir la importancia del estudio microbiológico de la leche basado en esos tres aspectos:  Los microorganismos producen cambios deseables en las características físico químicas de la leche durante la elaboración de diversos productos lácteos.  Los productos lácteos y la leche pueden contaminarse con microorganismos patógenos o sus toxinas y provocar enfermedad en el consumidor.  Los microorganismos pueden causar alteraciones de la leche y productos lácteos haciéndolos inadecuados para el consumo. En la leche cruda, pueden encontrarse microorganismos de los diferentes grupos: bacterias, hongos (mohos y levaduras) y virus, los cuales serán descritos brevemente a continuación, de acuerdo a su importancia en la industria láctea. 1.7.1 CONTAMINACIÓN DE LA LECHE Los diferentes microorganismos alcanzan la leche por dos vías principales: la vía mamaria y el medio externo. Mamaria: Estos microorganismos pueden alcanzar la leche por vía mamaria ascendente o mamaria descendente. Por vía ascendente lo hacen bacterias que se adhieren a la piel de la ubre y posterior al ordeño entran a través del esfínter del pezón (Staphilococcus aureus, Streptococcus, etc). La vía descendente o hematógena la utilizan los microorganismos que pueden causar enfermedad sistémica o tienen la propiedad de movilizarse por la sangre y a través de los capilares mamarios llegar a infectar la ubre (Salmonellas, Brucellas, etc.) Medio externo: La contaminación de la leche puede ocurrir una vez que esta ha sido extraída de la glándula mamaria. Los utensilios, tanques de almacenamientos, transportes e incluso el personal que manipula la leche, son fuentes de contaminación de microorganismos que utilizan esta vía, que en algunos casos son las más abundantes, causantes de grandes pérdidas en la calidad del producto. 1.7.2 FUENTES DE CONTAMINACIÓN DE LA LECHE CRUDA Las principales fuentes de contaminación de la leche cruda son: El animal: Teóricamente la leche al salir del pezón debería ser estéril, pero siempre contiene de 100 a 1000 bacterias/mL, una baja carga microbiana que puede no llegar a multiplicarse si la leche es manipulada adecuadamente. Los microorganismos pueden entrar por vía mamaria ascendente a través del esfínter del pezón, es por ello que cualquier lesión que afecte la integridad del mismo, facilitará un aumento en la contaminación.

La leche puede también contaminarse al salir por medio de pelos o sucio que se desprenden de los animales. La ubre está en contacto con el suelo, heno, y cualquier superficie donde las vacas se echan, de allí que los pezones sean considerados como una fuente importante de esporas bacterianas. En animales enfermos, (vacas con mastitis) aumenta el número de microorganismos en leche. ORIGEN DE LOS MICROORGANISMOS DE LA LECHE ORIGEN

NÚMERO DE BACTERIAS/ML

Salida del pezón

100-1,000

Equipo de ordeño

1,000-10,000

Tanque de refrigeración

5,000-20,000

Aire: El aire representa uno de los medios más hóstiles para la supervivencia de los microorganismos debido a la constante exposición al oxigeno, cambios de temperatura y humedad relativa, radiación solar, etc. Es por ello que solo aquellos microorganismos resistentes podrán ser capaces de permanecer en el aire y llegar a contaminar los alimentos. Los microorganismos Gram negativos mueren rápidamente mientras que los Gram positivos y aquellos esporulados pueden persistir por largo tiempo. En el aire se pueden encontrar Micrococcus, Streptomyces y esporas de mohos como Penicillium y Aspergillus. Las levaduras raramente se encuentran en suspensiones aéreas. Agua: El agua utilizada para la limpieza de los equipos y utensilios de ordeño, para la higiene del animal y del personal, debe ser lo más limpia posible. El agua puede ser una fuente importante de microorganismos psicrófilos (Pseudomonas) y por contaminación de esta, de bacterias coliformes. Suelo: El suelo es la principal fuente de microorganismos thermodúricos y thermófilos. La leche nunca entra en contacto con el suelo, pero si los animales, utensilios y personal, de manera que es a través de ellos que los microorganismos como el Clostridium, pueden alcanzar a contaminar la leche. El ordeñador: El ordeñador puede llegar a jugar un papel importante en la contaminación de la leche, sobre todo cuando el ordeño es manual. En nuestro medio es frecuente observar como el personal encargado del ordeño no se lava las manos y peor aún se las humedece en la misma leche para lograr lubricación que facilite el ordeño. Se ha señalado al ordeñador como responsable de la contaminación de la leche con microorganismos patógenos (S. Aureus, E. coli, Streptococcus, etc.). Las heridas infectadas en manos y brazos pueden ser fuentes de algunos de estos microorganismos. Estiércol: El estiércol es la fuente principal de microorganismos coliformes. Estos pueden alcanzar la leche a través del animal o del ordeñador así como también por medio de los utensilios mal higienizados. Utensilios y Transporte: El contacto de la leche con el material de ordeño y su permanencia en los tanques y transporte puede multiplicar por un factor

de 2 a 50 la flora microbiana presente. De allí que la higiene adecuada de estos, por medio de agentes desinfectantes, afecta significativamente la calidad sanitaria de la leche. La flora microbiana proveniente de esta fuente puede ser diversa, pero la más frecuente es flora termorresistente, razón más que suficiente para exigir al máximo la higiene. 1.7.3

CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN -

El empleo de sistemas de ordeño mecánico ayuda reducir la contaminación a partir del animal, ordeñadores, aire y suelo. De manera que la contaminación en este caso estará mayormente en los tanques de almacenamiento y en el sistema de ordeño en si mismo.

-

A través de campañas de educación se puede reducir la contaminación por parte del personal, así como una supervisión cercana para evitar que personas enfermas participen en la labor diaria de ordeño.

-

Deben ejecutarse programas sanitarios preventivos sobre el rebaño, con lo cual no solo se logra una producto de buena calidad si no que también se incrementa la productividad. Además debe evitarse ordeñar animales enfermos o bajo tratamiento medicinal.

En fin, tomando en cuenta las principales fuentes de contaminación, pueden tomarse diversas medidas encaminadas para mejorar su calidad sanitaria final de la leche. 1.7.4

FACTORES QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS Una vez que los microorganismos han alcanzado la leche comienza un periodo de adaptación de estos al medio circundante, la duración de este periodo así como la capacidad para multiplicarse esta condicionada al efecto de varios factores intrínsecos, extrínsecos e implícitos, los cuales serán discutidos brevemente: FACTORES INTRÍNSECOS Los factores intrínsecos son aquellos que tienen que ver con el alimento en si, su composición y características. Dentro de este grupo esta el pH, actividad de agua, potencial de óxido reducción, cantidad de nutrientes y sistemas antimicrobianos. pH: La gran mayoría de bacterias y hongos crecen a pH cercano a la neutralidad. El pH de la leche normal se encuentra entre 6.4 a 6.7, ligeramente ácido, esto favorece el crecimiento de una flora microbiana diversa. Sin embargo son las bacterias y de ellas el grupo de los ácido lácticas, las que se ven favorecidas para crecer en la leche. RANGOS DE PH PARA EL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS GRUPO

RANGO ÓPTIMO

Bacterias

4,5 - 9

6,5 - 7,5

Levaduras

2 – 11

4–6

Mohos

2-9

-

Actividad del agua (aw): Como actividad de agua se conoce la cantidad de agua libre disponible para el crecimiento microbiano y para los procesos químicos y enzimáticos. En los alimentos no toda el agua se encuentra en estado libre, una parte se puede encontrar ligada a las proteínas o formando parte de otros compuestos. El 87.0 % de la leche esta constituido por agua, una parte está ligada a las caseínas y una mayor se encuentra en estado libre. La actividad de aw de la leche esta estimada en 0,99, la del agua pura es 1,00. Los microorganismos así como todos los seres vivos necesitan presencia de agua para la mayoría de los procesos metabólicos. Sin embargo debido a la excesiva humedad de la leche algunos mohos y levaduras se les dificulta la multiplicación, de allí son considerados de mayor importancia en productos lácteos deshidratados que en leche fluida. ACTIVIDAD DE AGUA (AW) A LA CUAL CRECEN ALGUNOS MICROORGANISMOS GRUPOS aW Bacterias G –

0,97

Bacterias G +

0,90

Levaduras

0,88

Hongos filamentosos

0,80

Bacterias halófilas

0,75

Hongos xerófilos

0,61

Potencial de Óxido-Reducción (Redox, Eh): El potencial redox de los alimentos esta determinado por la presencia de elementos reductores (que ganan oxigeno o pierden electrones) y oxidante (que pierden oxigeno o ganan electrones). El Eh puede tener valores positivos, cuando la sustancia o el alimento se comporta como oxidante o negativos cuando se comporta como reductor. El oxigeno disuelto en la leche contribuye a que la misma posea un Eh de +250 a +350 mv (milivoltios). Los microorganismos al multiplicarse, debido a su metabolismo liberan electrones y consumen oxigeno, lo cual hace que el Eh disminuya. Según las necesidades de oxigeno los microorganismos se clasifican en: - Aerobios Estrictos: Los que necesitan oxigeno para desarrollarse, no se multiplican en ambientes anaeróbicos. Ejemplos: Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus, mohos. - Anaerobios Facultativos: Son microorganismos que pueden crecer en presencia o ausencia de oxigeno. Ejemplo: Enterobacterias, Staphylococcus. - Anaerobios Estrictos: Microorganismos que solo crecen en ausencia de oxigeno. Ejemplos: Clostridium, Propionibacterium - Microaerófilos: Aquellos que para crecer necesitan solo una pequeña fracción de oxigeno en la atmósfera. Ejemplos: Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus.

Por lo general en ciertos alimentos el desarrollo inicial de los microorganismos es aeróbico y posteriormente al reducirse el Eh comienza el desarrollo de los anaeróbicos. En la leche las bacterias ácido lácticas se consiguen en abundancia y por ser varias de ellas anaerobias facultativas, pueden desarrollarse en ambos ambientes. Contenido de Nutrientes: En la leche se encuentran gran variedad de vitaminas, además por poseer azúcares fácilmente fermentables, grasas y proteínas aportan un medio enriquecido para el crecimiento de microorganismo. Sin embargo es válido notar que se encuentran pocos aminoácidos libres y péptidos de bajo peso molecular, de allí que las bacterias que no posean la capacidad de sintetizar enzimas proteolíticas se verán en mayor dificultad para crecer. Pero en la leche se dan diversa asociaciones de microorganismos que mediante relaciones simbióticas logran desarrollarse en el medio. Algunas de estas asociaciones se aprovechan para la elaboración de productos lácteos, como ejemplo se puede citar el yogurt, donde se da una simbiosis entre el Streptococcus y el Lactobacillus. Componentes antimicrobianos: En la leche se encuentran diversos sistemas antimicrobianos que pueden proteger a la glándula contra infecciones y a la leche de la contaminación. Desgraciadamente la protección es limitada y de poca duración posterior al ordeño. Entre estos sistemas tenemos: - Lactoferrina: Es una glicoproteína que tiene la propiedad de unirse al hierro, similar a la transferrina de la sangre. Se encuentra en altas concentraciones en la leche. Inhibe la multiplicación de las bacterias al privarlas del hierro y puede proteger a la ubre seca de la infección por Escherichia coli. - Inmunoglobulinas: En la leche se pueden encontrar anticuerpos que llegan desde el torrente sanguíneo o bien sintetizados en la glándula mamaria, cuya función es proteger al recién nacido por transferencia pasiva (inmunización pasiva). Pero también actúan a nivel local para evitar o reducir la severidad de las mastitis, causada por gérmenes susceptibles al sistema complemento-anticuerpo que opera en la glándula. Además pueden neutralizar toxinas. - Lactoperoxidasa (LP): La lactoperoxidasa es un enzima que se sintetiza en la ubre y está presente en altas concentraciones en la leche de vaca. Puede llegar a representar el 1% de las proteínas totales de esta. - Aglutininas: Son anticuerpos capaces de aglutinar las bacterias sensibles de una manera específica, formando masas agrupadas que son arrastradas a la superficie por los glóbulos grasos o se depositan en el fondo en la leche desnatada. El resultado es una verdadera inhibición por separación física. Son activas sobre un gran número de estreptococos lácticos y lactobacillos. También actúan sobre enterobacterias. Son más abundantes en el calostro. Se destruyen fácilmente con el calentamiento sobre los 60 ºC. - Fagocitosis: El principal mecanismo de defensa de la ubre lo constituyen los fagocitos polimorfonucleares (PMN). Una ubre sana puede excretar de 100.000 a 500.000 células por mL, de las cuales el 10% son PMN. En una ubre enferma, el número de células puede llegar a 10.000.000 por mL, siendo el 90 % PMN.

- La lisozima.- Enzima que se encuentra en mayor abundancia en la leche de madres humanas, se encuentra en pequeñas cantidades en la leche de vaca. FACTORES EXTRÍNSECOS Los factores extrínsecos son los que tienen que ver con el ambiente donde se almacenan los alimentos. Entre ellos están la temperatura, la humedad relativa y los gases atmosféricos. Temperatura: No todos los microorganismos crecen a la misma temperatura. Según la temperatura óptima de crecimiento se pueden distinguir tres grupos: los mesófilos, los psicrófilos y los termófilos. Al grupo de las bacterias Mesófilas pertenece la mayoría de la flora que se encuentra con mayor frecuencia en la leche, principalmente las bacterias lácticas. Bacterias Psicrófilas son las que crecen a temperaturas de refrigeración. Son las bacterias Psicrófilas los miembros del género Pseudomonas, Flavobacterium, Acinetobacter, Alcaligenes, Bacillus. Bacterias Termófilas son aquellas que crecen bien a temperaturas entre 45 a 55 ºC, en este grupo están el Lactobacillus bulgáricos, L. fermenti, L. Lactis, L. helveticus, L. acidophilus, Strepctococcus thermóphilus, Micrococcus, Microbacterium, Esporas de Bacillus y Clostridium. La temperatura a la cual se encuentra la leche después del ordeño favorece la rápida multiplicación microbiana. La mayor proporción de la flora bacteriana presente, son microorganismos mesófilos, es por ello que la inmediata refrigeración a temperaturas de 4 a 5 ºC se hace fundamental para asegurar la calidad de la leche. Pero su almacenamiento no debe ser prolongado (máximo 24 horas) ya que entonces se favorecería el aumento en número de la flora psicrótrofa. Cuando la leche no vaya a ser procesada el mismo día de recepción debe ser sometida a un proceso de termización. Humedad Relativa: La humedad de la atmósfera influye en la humedad de las capas superficiales de los alimentos en almacenamiento. En leche fluida no juega un papel importante, contrario al que puede jugar en quesos en almacenamiento o en cavas de maduración. Gases Atmosféricos: Al igual que la humedad relativa, los gases atmosféricos no influyen marcadamente en la calidad microbiológica de la leche cruda. Este factor debe ser considerado en el almacenamiento de ciertos derivados lácteos los cuales pueden verse alterados por una alta presión de oxigeno en la atmósfera (leche en polvo, leche evaporada, quesos, etc). FACTORES IMPLÍCITOS Dentro de los factores implícitos se describen los relacionados directamente con las especies microbianas, su metabolismo y las relaciones que establecen. No todas las bacterias tienen la capacidad de crecer en la leche, aún cuando encuentren condiciones optimas. Esto es debido al estado como se encuentran los diferentes componentes. Por ejemplo, no todas las especies tienen la capacidad de metabolizar la lactosa, si no que necesitan que esta este hidrolizada para así poder utilizar la glucosa o galactosa. De manera que aquellas que estén capacitadas para producir las enzimas necesarias se verán más favorecidas en crecer. Así mismo pasa con las proteínas, muchos microorganismos no tienen poder

proteolítico, por lo que dependen de otros que metabolicen las proteínas y así poder utilizar los aminoácidos libres. De esa manera en la leche y productos lácteos se pueden observar varios ejemplos de relaciones simbióticas, siendo la más destacada la que se da entre el Strectococcus thermophilus y el Lactobacilus bulgáricus, durante la elaboración del yogurt. En estos el primero se favorece de la capacidad proteolítica del segundo, a la vez que este incrementa su desarrollo a medida que el estreptococcus produce ácido y baja el pH de la leche. 1.7.5 MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA EN LECHE CRUDA A continuación se presenta una breve descripción de los principales microorganismos que pueden encontrarse en leche cruda. BACTERIAS: Dada las características de la leche cruda, los microorganismos predominantes y que se ven favorecidos para su crecimiento son las bacterias. En la leche se pueden encontrar diverso géneros y especies bacterianas. Aquellas de mayor importancia en la industria láctea son las llamadas bacterias lácticas y las bacterias coliformes. Bacterias Gram Positivas: Bacterias lácticas: son un grupo de bacterias de diferentes géneros, ampliamente distribuidas en la naturaleza. Se encuentran en el suelo y en cualquier lugar donde existan altas concentraciones de carbohidratos, proteínas desdobladas, vitaminas y poco oxigeno. - Son Gram positivas y su forma puede ser bacilar, cocoide u ovoide. Soportan pH 4 en leche. Son anaeróbicas facultativas, mesófilas y thermófilas y de crecimiento exigente. Pueden ser homofermentativas (más del 90% de su metabolismo resulta en ácido láctico) o heterofermentativas (producen además del ácido láctico, otros ácidos y gases). Los principales géneros de bacterias ácido lácticas son: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Carnobacterium, Enterococcus, Vagococcus, Aerococcus, Tetragonococcus, Alloiococcus y Bifidobacterium. Su estudio en el ámbito tecnológico es importante por lo siguiente: - Son formadoras de textura y ayudan al establecimiento de las condiciones para la elaboración de ciertos productos lácteos. Por efecto de la acidez producida por la fermentación de la lactosa, la leche puede llegar a coagular gracias a la coalescencia de las caseínas al alcanzarse el pH isoeléctrico, lo cual es deseable en la elaboración de yogurt y quesos. En la elaboración de crema y mantequilla una ligera acidificación permite acelerar el proceso y aumentar el rendimiento. Algunas especies producen polisacáridos (gomas, mucina), que aumentan la viscosidad de la leche cambiando su textura (S. termophilus, L. bulgacricus, etc.). - Aportan sabor y aroma, ya que como parte de su metabolismo fermentativo se da la producción de acetaldehído, diacetilo, acetoina, acetona, lactonas, ácidos volátiles, alcohol y gas. El diacetilo es el principal responsable del aroma de la mantequilla. La acetoina lo es en el yogurt, mientras que el ácido láctico aporta sabor a diversos productos fermentados. Además la

producción de enzimas que intervienen en el afinado de los quesos por degradación de las proteínas y las grasas afectan notablemente las características organolépticas de los mismos. - Ejercen efecto biopreservador manifestado en la prolongación de la vida útil de los productos elaborados con sus cultivos. Este efecto se lleva a cabo por varios mecanismos: a) ciertas especies producen bacteriocinas (Lactococcus lactis, Enterococcus) las cuales son proteínas que se comportan como antibióticos y que inhiben el crecimiento de bacterias relacionadas con estas; b) con la producción de ácido y descenso del pH se logra la inhibición de otras especies bacterianas y la conservación de los alimentos; c) el efecto biopreservador también se cumple gracias a la competencia por nutrientes que se da entre las diversas especies bacterianas. - Aportan beneficios para la salud de los consumidores, el cual se ha descrito como efecto probiótico. Este puede manifestarse de manera específica en la prevención y reducción de los síntomas en los cuadros diarreicos. Micrococcos: Débilmente fermentadores, forman parte de la flora inocua que contamina la leche cruda. Tienen poca actividad enzimática, por lo tanto son de muy poca importancia como agentes de adulteración en la leche. Sin embargo por ser la flora más abundante en leche cruda y tener cierta capacidad proteolítica pueden llegar a ser causante de alteraciones en leches pasteurizadas mal almacenadas. Estafilococos: Son anaerobios facultativos, fuertemente fermentadores. Son de gran importancia desde el punto de vista sanitario. Causan mastitis y pueden provocar enfermedades o intoxicaciones en los humanos. Staphilococcus aureus produce una exotoxina que causa fuertes trastornos intestinales en los humanos, la cual es termorresistente, por lo cual no es destruida con la pasteurización. El Staphilococcus epidermidis se ve implicado en algunos casos de mastitis, por lo cual puede llegar a contaminar la leche. Bacterias esporuladas: los Bacillus son bacterias aeróbicas con actividad enzimática variada producen acidificación, coagulación y proteolisis. Los Clostridium son anaerobios estrictos, producen gas. Algunos producen toxinas patógenas (Clostridium botulinum). Ambos géneros son de poca importancia en leche cruda, su crecimiento es inhibido por las bacterias lácticas. Cobran importancia en productos lácteos como en leche pasteurizada, quesos fundidos, leches concentradas, quesos de pasta cocida. Resisten la pasteurización por su capacidad de producir esporas, las cuales solo se destruyen a temperaturas por encima de 100 ºC. Otras bacterias Gram + que pueden encontrarse en la leche son Corynebacterium, bacterias propionicas, Brevibacterium estos últimos se encuentran en las cortezas de algunos quesos madurados almacenados en condiciones húmedas.

Bacterias Gram Negativas:

Enterobacterias: Los miembros de la familia Enterobacteriaceae son huéspedes normales del intestino de los mamíferos, por lo tanto su presencia en el agua y la leche se relaciona con contaminación de origen fecal. Las enterobacterias son menos abundantes en la leche que otras bacterias gran negativas, sin embargo, tienen una gran importancia desde dos puntos de vista, higiénico: ya que varias de estas especies tienen poder patógeno, de las cuales la más temible es la Salmonella y otras que pueden provocar trastornos gastrointestinales (Yersinia, E. Coli, Shigella); y tecnológico: ya que son bacterias heterofermentativas, grandes productoras de gas (carbónico e hidrogeno) además producen sustancias viscosas y de sabor desagradable, todo lo cual conduce a la alteración de la leche o subproductos. Las Enterobacterias más comunes de la leche cruda: Escherichia coli, Enterobacter aerógenes, Klebsiella, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Proteus, Serratia. Los últimos dos géneros se consiguen poco frecuentes, son microorganismos inocuos pero por su poder proteolítico pueden provocar alteraciones en la leche. Pseudomonas: más del 50% de la flora Gram negativa de la leche cruda esta representada por este género. Juegan un papel importante en la conservación de productos lácteos, ya que además de ser psicrófilas, varias especies tienen un gran poder proteolítico y lipolítico. Además se ha descrito que algunas de estas enzimas resisten temperaturas por encima de los 80 ºC, por lo cual pueden causar alteraciones aún en productos elaborados con leches pasteurizadas. Acromobacteriaceae: este grupo de bacterias no fermentan la lactosa, no son proteolíticas ni patógenas, pero representan las bacterias psicrófilas que crecen en las leches conservadas a baja temperaturas, algunas pueden producir sustancias viscosas y pigmentos. Se han descritos los géneros Flavobacterium, Alcaligenes y Achromobacter. Bacterias gran negativas diversas: Las Brucellas son bacterias patógenas para los animales y para el hombre, aunque poco frecuente, pueden llegar a causar cuadros de mastitis. Se destruyen con la pasteurización. Mohos y Levaduras: No tienen importancia en leche fluida, si no más bien en los productos lacteos. Algunas especies son utilizadas como cultivos lácteos para el afinado de los quesos madurados como el Penicillium candidum y Penicillium camemmberti en los quesos de corteza blanda como el Camembert y el Penicillium roqueforti en los quesos de pasta azul (Roquefort). Las levaduras al igual que los mohos son de poca importancia en la leche liquida y son fácilmente destruidos a temperaturas de pasteurización. En la leche se encuentran la especies Cándida, Cremoris, Saccharomices lactis, Saccharomices kefir, Torula kefir. Esta última se encuentra en los granos de kefir utilizados para producir esta bebida láctea, caracterizada por su sabor ácido-alcohólico, producto de la fermentación de la lactosa por estas especies. Virus: La leche se puede contaminar con los virus causantes de la Fiebre Aftosa, Estomatitis Vesicular. Los más importantes para la industria láctea son los Bacteriófagos, virus que infectan a las bacterias produciendo su muerte, por lo cual pueden afectar la producción de derivados lácteos.

1.8

1.8.1

RECOLECCIÓN, TRANSPORTE, VALORIZACION DE LA LECHE

RECEPCIÓN

Y

SISTEMA

DE

RECOLECCIÓN La leche, por ser un producto muy perecedero, fácilmente contaminable y muy sensible a las altas temperaturas (por los efectos que esta causa), sugiere especiales consideraciones en su recolección, fundamentalmente en el aspecto higiénico. Al respecto, cabe señalar que una leche recién ordeñada (de vaca sana) solo tiene una contaminación que puede valorarse entre 300 y 1500 bacterias por mililitro, y es a partir de la ordeña cuando aumenta el recuento microbiano; a pesar de aumentar la presencia de los microorganismos, estos no se desarrollan durante las primeras horas que siguen al ordeño, pues la leche fresca tiene un cierto “poder bacteriostático” que inhibe el desarrollo en ese lapso, dependiendo, claro esta, de la temperatura; así por ejemplo una leche muy limpia (1000 gérmenes por ml) a 20ºC inhibe el desarrollo bacteriano de 10 a 15 horas, pero con leches muy contaminadas, en las mismas condiciones (20ºC) puede no durar mas que 2 o 3 horas, por otra parte a 37ºC, la leche muy limpia ese poder bacteriostático dura de 4 a 6 horas. De ahí la importancia de ciertos cuidados, teniendo en cuenta además la distinta naturaleza de los contaminantes biológicos, en efecto, entre estos hay algunos llamados psicrófilos que se desarrollan a bajas temperaturas preferentemente entre 2 y 15ºC (entre ellos están los Pseudomonas Flavobacterium y los Achromobacter que atacan principalmente a las grasas y proteínas y que producen olores y sabores desagradables pero no acidez), pero la mayoría se desarrollan por arriba de esos 15ºC; tenemos así los mesófilos, que crecen entre 15ºC y 40ºC, (entre los cuales se hallan los estreptococos que coagulan la leche por acidificación, los enterobacterias y los coli) y los termófilos que crecen por arriba de los 40ºC (son preferentemente bacilos como el Bacillus subtilis, Bacillus termophillus, etc. Teniendo en cuenta esto y considerando que la temperatura de producción de la leche (en el ordeñe) es de aproximadamente 37ºC (que es una temperatura optima para el desarrollo de microorganismos), se deduce que el mejor método para lograr mantener por mas tiempo la leche fresca es enfriarla, y hacerlo a temperaturas inferiores a 10ºC en las dos primeras horas de su ordeña y mantenerla en lo posible a estas temperaturas hasta el momento de su tratamiento industrial. Lo ideal sería el enfriamiento en el propio tambo, y así se hace en aquellos que por su dimensión productiva lo permiten, pero cuando se trata la recolección en granjas pequeñas, razones de orden económico impiden implementar un sistema de enfriamiento. Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, la recolección de leche sugiere tres alternativas posibles:   

Envío inmediato de la leche, luego de su ordeñe; esto es válido siempre que el lugar de producción sea relativamente cercano a la planta industrial. Tratamiento de frío en el lugar de producción. Envío de la leche a un centro recolector y de ahí se transporta a la planta industrial.

1.8.2

TRANSPORTE DE LA LECHE Hasta no hace mucho tiempo los tarros lecheros eran el medio mas usado para el transporte, pero han sido reemplazados por los camiones cisterna; pero aun se usan (en algunas partes), teniendo en cuenta que hay muchos pequeños productores de 50, 100 y 200 litros diarios solamente. Dichos tarros son de 40 y 50 litros generalmente, eran de diseño standarizado y construidos de hierro estañado, acero inoxidable o aluminio. Actualmente es de uso generalizado los tanques cisternas que llevan la leche hasta la planta industrial desde los centros de recolección o bien desde la misma unidad de producción si esta es de gran producción (los pequeños productores, envían en tarros la leche hacia los centros de recolección). Los tanques son construidos con doble pared y aislados, en general, con corchos; su sección es circular o elíptica (el circular es de mas fácil higienización y el elíptico permite mayor estabilidad en el viaje). Generalmente los tanques están divididos en secciones para evitar el batido de la leche pues puede ocasionar la separación de la grasa.

1.8.3

RECEPCIÓN DE LA LECHE. En la recepción de la planta industrial láctea, se recibe, se verifica y se registra la cantidad de leche que entra; a su vez se descarga la leche en un tanque de recepción y de allí se pasa a un tanque de almacenamiento; generalmente, como paso previo a su almacenaje, la leche pasa por un enfriador y por un filtro o clarificador. Antiguamente, cuando el medio de transporte más frecuente eran los tarros, había en la recepción plataformas de descarga, cintas transportadoras de tarros, lavaderos de tarros (externos e internos), etc. pero en la actualidad estas operaciones resultan facilitadas pues al utilizarse los camiones cisternas se hace mas dinámica las operaciones de recepción pues la descarga se hace por bombeo. Por lo general, la leche que se descarga, va en primer lugar hacia un tanque de balanza donde se pesa y se extraen muestras; de ahí pasa, previo paso por filtros y enfriadores a un tanque de almacenamiento. Suele haber en algunas plantas un tanque intermedio con capacidad hasta el doble del tanque de balanza, de manera que el vaciado de los camiones, no haga del tanque de balanza un “cuello de botella” para la alimentación de los enfriadores. Estos tanques son en la mayoría de los casos de acero inoxidable, y cuentan con agitadores; esto es importante para uniformizar la leche contenida en ellos, pues de ellos se sacan muestras para análisis que deben ser representativos. A efectos de medir la cantidad de leche que llega, puede hacerse de distintas maneras: una de ellas es por medida del nivel del tanque de balanza, pero no es un método demasiado exacto, especialmente si los tanques son grandes; otra manera es pesando en la balanza (de donde deriva el monto del tanque); en este caso también se mide la densidad en los casos que se paga por volumen de leche.

1.8.4

SISTEMAS DE VALORIZACIÓN Y PAGO DE LA LECHE Los distintos factores que inciden en la composición de la leche que ya hemos visto, así como la posibilidad de distintas y variadas contaminaciones, hacen que la leche no sea uniforme en su calidad, lo cual ha hecho difícil pero necesaria, la adopción de una clasificación que permita apreciar las leches según sus características intrínsecas y según el valor que puedan tener con relación a la utilización que se le pretende dar. De lo dicho surgen criterios distintos para el pago de la leche, dado que hacerlo por su volumen es inapropiado. Se paga la leche por su calidad, y es por eso que no hay un criterio unido ya que en la calidad de la leche intervienen factores de sanidad, de composición y de higiene que son variables no solo en un país, sino en las distintas zonas lecheras de una misma región. Como la leche que llega a la planta debe ser sana (esto es: libre de tuberculosis y brucelosis), por lo cual los factores de calidad que sirven para una valorización y pago de la leche serán los de composición y de higiene. Para los primeros se tiene en cuenta que los componentes más importantes de la leche desde el punto de vista industrial y nutricional son las proteínas, la grasa y la lactosa. El valor relativo de cada uno de estos componentes dependerá de los fines que tendrá la leche. Así, para la producción de leche de consumo directo, leche concentrada y leche en polvo, interesa que la leche sea rica en sólidos totales. Si el destino de la leche es la elaboración de quesos, interesa que sea rica en grasas y caseina. Si se quiere fabricar manteca y crema, es importante el contenido de grasa, y finalmente si se quiere la elaboración de ácido láctico, lactosa o esteres lácticos conviene que la leche sea rica en lactosa. En cuanto a los factores higiénicos tenidos en cuenta parta la clasificación y valorización de la leche consideran el contenido microbiano de la misma, por su importancia en el consumo directo y en las posibilidades industriales de la misma. De ahí la importancia de controlar la higiene y utilizarlo como medio de clasificación; así por ejemplo, la capacidad de conservación, depende en forma directa de la contaminación que contenga. Es importante apuntar que un sistema de clasificación no solo es útil para el pago de la leche, sino que también tiene otros objetivos tales como: mejorar la higiene de la producción, mejorar la composición en relación al sistema adoptado, etc.

1.9

TRATAMIENTOS DE LA LECHE Después de recibida la leche en la planta industrial, es sometida a una serie de tratamientos que dependerán del destino final de la misma. Estos tratamientos son:  Enfriamiento  Higienización  Homogeneización  Tratamiento térmico (Pasteurización) ENFRIAMIENTO

La leche, luego de su recepción es enfriada a temperaturas de alrededor de 4ºC y almacenada a esta temperatura. Este enfriamiento se realiza en un intercambiador de calor de placas, utilizándose agua helada como fluido enfriador. Antes se usaba un enfriador de superficie (todavía se lo utiliza en algunas plantas).

Luego de enfriada se manda la leche al tanque de almacenamiento donde se la mantiene a la temperatura de 4ºC hasta su procesamiento según los diferentes usos industriales. Cabe mencionar que la leche que se destinará para la elaboración de quesos, conviene enfriarla y mantenerla a alrededor de 10 ºC, pues temperaturas mas bajas afectan el caseinato de calcio que es fundamental para producir quesos. HIGIENIZACIÓN La leche cruda puede contener diversas partículas adquiridas en su manipuleo, desde el ordeño, lo cual obliga a eliminar esas impurezas. Para tal fin se hace una filtración, se hace pasar la leche a través de filtros de tela sintética o algodón. HOMOGENEIZACIÓN Este tratamiento es aplicado a la leche para los efectos de reducir el tamaño de los glóbulos de grasa y así evitar que estos asciendan a la superficie. La operación consiste en enviar la leche a alta presión, cerca de 200 kg/cm 2, a través de un conducto que esta parcialmente obstruido en su extremo de salida por un tapón cónico de acero, la leche choca violentamente con lo cual se fracciona el glóbulo de grasa. La presión del tapón de acero se puede regular con un resorte. La temperatura recomendada para homogeneizar la leche es entre 65 y 70ºC. TRATAMIENTO TÉRMICO (PASTEURIZACIÓN). Cualquiera sea el destino de la leche (ya para su venta en cualquiera de sus tipos, ya para la elaboración de derivados lácteos), debe ser sometida a un tratamiento térmico. El objeto de este tratamiento es, en primer lugar, destruir todos los microorganismos que puedan ser causa de enfermedades (patógenos) y en segundo término, disminuir el número de aquellos agentes microbianos que puedan afectar la calidad de la leche y sus productos derivados. Se puede conceptuar la pasteurización como el tratamiento

térmico por debajo del punto de ebullición, y en un tiempo mínimo, que permite destruir la totalidad de los agentes microbianos patógenos. Antes de describir el proceso de pasteurización, se harán algunas consideraciones sobre el efecto de la temperatura sobre los componentes de la leche y sobre los microorganismos presentes en ellas. 1.10

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LOS COMPONENTES DE LA LECHE El tratamiento térmico para destruir microorganismos puede provocar cambios en los componentes, los que, a su vez, ocasionan cambios en los productos derivados. La intensidad de estos efectos dependerá de las condiciones en que se realiza el tratamiento. CAMBIOS EN LA GRASA DE LA LECHE: El efecto mas visible es la pérdida de la línea de crema, se sabe que en una leche cruda en reposo se forma en la superficie una película o capa de crema (línea de crema) que, de manera primaria, nos indica el contenido de grasa de la misma. El tratamiento térmico afecta esta línea de crema y la leche queda con apariencia de contener menos grasa, pero lo que en realidad ocurre es un cambio en la aglomeración de los glóbulos de grasa (se piensa que se debe a que las proteínas asociadas al glóbulo pierden su estabilidad y se desnaturalizan), la cual hace que crezca la dispersión de los mismos. Hasta los 60ºC, el efecto no se produce pero si cuando se calienta a temperaturas superiores por espacio de 30 minutos. CAMBIOS EN LA LACTOSA: La lactosa es estable al calor, si este se aplica en forma moderada, pues si se calienta, por ejemplo, a mas de 100ºC y por un tiempo relativamente prolongado, sufre dos reacciones características: la reacción de caramelización, que provoca la formación de ácidos como el fórmico, el láctico, el propiónico, etc. y de otros compuestos como el hidroximetil furfural, el furfuroldehido, etc. La segunda transformación característica es la reacción de Mayllard, en la cual la lactosa se une a los grupos aminos de los aminoácido, principalmente a los de la lisina, lo cual hace que se degraden las proteínas y se pierda algo del valor nutritivo, debido a esta reacción de Mayllard, la leche se oscurece. CAMBIOS EN LAS PROTEÍNAS: A las temperaturas de pasteurización no ocurren cambios, pero si a temperaturas superiores a 80ºC, produciéndose en tal caso una desnaturalización de las proteínas del lactosuero, provocando esto la liberación de compuestos con grupos sulfhidrilo que dan el sabor a cocido característico en esta degradación. Otro efecto que produce el calentamiento es promover la unión de la lactoglobulina y la caseina, esta unión inhibe la acción de la quimosina (cuajo) sobre la caseina causando algunos inconvenientes en la elaboración de quesos. CAMBIOS EN LAS ENZIMAS: Las enzimas en la leche son variablemente sensibles a la temperatura, la lipasa es de los más sensibles, mientras que las fosfatasas alcalinas son uno de los más resistentes. Algunas enzimas se reactivan después de haber sido tratadas térmicamente.

CAMBIOS EN LAS VITAMINAS: La temperatura y el tiempo aplicadas a la leche no causan el mismo efecto sobre las vitaminas de la leche, los que sufren mas modificaciones son las vitaminas B1, la vitamina C y la B12. 1.11

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LOS MICROORGANISMOS DE LA LECHE. La temperatura influye cualitativamente y cuantitativamente en el crecimiento de los microorganismos presentes en la leche. El efecto cuantitativo muestra que la cantidad de microorganismos se incrementa cuando la temperatura aumenta hasta 35 - 40ºC; por encima de estos valores la velocidad de crecimiento disminuye; también influye el tiempo que dura el tratamiento térmico. Cualitativamente, se sabe que en leches tratadas a diferentes temperaturas no se encuentran las mismas especies; esto es porque no todos los microorganismos tienen el mismo rango de temperatura óptimo para su desarrollo, los agentes microbianos podrían clasificarse, según su temperatura de crecimiento, en psicrófilos (se desarrollan entre 2 y 20 ºC), los mesófilos (su desarrollo optimo esta entre 20 y 40ºC) y los termófilos (se crecen fundamentalmente por sobre los 40ºC).

1.12

PROCESO DE PASTEURIZACIÓN Para destruir los microorganismos de la leche es necesario someterlos a tratamientos térmicos ya se vio que la temperatura puede ocacionar transformaciones no deseables en la leche, que provocan alteraciones de sabor, rendimiento y calidad principalmente. El proceso de pasteurización disminuye casi toda la flora de microorganismos sicrófilos y la totalidad de los agentes microbianos patógenos, pero debe alterar en lo mínimo posible la estructura física y química de la leche y las sustancias con actividad biológica tales como enzimas y vitaminas. La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurización aseguran la destrucción de los agentes patógenos tales como Mycobacterium tuberculosis, Brucella, Salmonellas, etc., pero no destruye los microorganismos mastiticos tales como el Staphilococus aereus o el Streptococcus Pyogenes, como así tampoco destruye algunos micro organismos responsables de la acidez como los Lactobacillus. Se han estudiado distintas combinaciones de temperatura y tiempo para pasteurizar pero fundamentalmente se han reducido a dos:  Pasteurización lenta o discontinua.  Pasteurización rápida o continua. PASTEURIZACIÓN LENTA Este método consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64ºC y mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos. La leche es calentada en recipientes o tanques de capacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros); esos tanques son de acero inoxidable preferentemente y están encamisados (doble pared); la leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que vincula entre las paredes del tanque, provisto este de un agitador para hacer mas homogéneo el tratamiento. El siguiente es un esquema elemental:

PASTEURIZACIÓN RÁPIDA Llamada también pasteurización continua o bien HTST (Heigh Temperature Short Time), este tratamiento consiste en aplicar a la leche una temperatura de 72 - 73ºC en un tiempo de 15 a 20 segundos.

Estado de la leche luego de pasteurizada rápida Respecto a los componentes de la leche, luego de la pasteurización, no esta afectada la línea de crema, la lactosa prácticamente no sufre ningún cambio. Tampoco sufren cambios las proteínas del lactosuero, por lo cual no se forman olor y sabor a cocido. En cuanto a las enzimas, la pasteurización destruye las lipasas y se inhibe la actividad de las fosfatosas alcalinas. Por último, no afectan o afectan poco a las vitaminas. PASTEURIZACION DE LA LECHE PARA DISTINTOS USOS AGROINDUSTRIALES Pasteurización de la leche para quesos La pasteurización de la leche destinada para la elaboración de quesos se hace generalmente a 70ºC en 15 o 20 segundos en el tratamiento rápido o a 65ºC en 30 minutos en el tratamiento lento. Si se efectuara a temperaturas mayores el calcio tiende a precipitar como trifosfato calcico que es insoluble, lo cual llevaría a una coagulación defectuosa. Pasteurización de la leche para leche en polvo En este caso la temperatura y el tiempo de tratamiento varían de acuerdo a la leche, para leche descremada se recomienda calentarla a 88ºC durante 3 minutos y para leche con materia grasa se calienta a 90ºC durante 3 minutos (no mas). Con estos tratamientos se asegura la destrucción de las lipasas y una reducción considerable de la flora bacteriana. Pasteurización de la leche destinada a crema

Se calienta la leche a 60-65ºC, descremar luego y regresar la leche descremada al pasteurizar para ser tratada a la temperatura normal para destinarla a leche de consumo, en tanto la crema separada se pasteuriza a 95ºC por 12 - 20 segundos. Este tratamiento de temperatura elevada para la crema, es para eliminar lipasas, cuya presencia pueda provocar rancidez en la crema. 1.13

LECHES ULTRAPASTEURIZADAS Y LECHES ESTERILIZADAS. En el mercado se ofrecen leches que han sido tratados a temperaturas superiores al punto de ebullición del agua: son las leches ultrapasteurizadas y las leches esterilizadas. Una leche ultrapasteurizada se puede obtener con un tratamiento térmico entre 110ºC y 115ºC por un lapso de tiempo corto de 4 segundos, mientras que la leche esterilizada tiene un calentamiento hasta de 140 - 150ºC en el mismo tiempo. El proceso mas común para obtener estos productos es por inyección directo de vapor purificado, con la cual s eleva la temperatura; la leche pasa inmediatamente a una cámara de vacío, en donde ocurre una expansión del líquido con la siguiente separación del vapor.

SEGUNDA PARTE: II.

PORCESAMIENTO DE LA LECHE

La leche fue uno de los primeros productos pecuarios, utilizados por el hombre e incluso uno de los primeros alimentos sometidos a procesos fermentativos debido a la facilidad con que sufre invasiones microbianas que la acidifican; de esta manera el hombre de la antigüedad aprendió el arte de elaborar leches fermentadas y muy probablemente a partir de estas, los primeros quesos (enzima renina quimosina). Existen una amplia gama de productos alimenticios obtenidos a partir de la leche, algunos de ellos implican el uso de la leche entera y otros solo porciones de estas separadas mediante distintas operaciones.

LECHE

FERMENTACIÓN

LECHE FERMENTADA

GRASA

CENTRIFUGACIÓN

COAGULACION

SECADO

LECHE ENTERA EN POLVO

CREMA

LECHE DESCREMADA

QUESO

BATIDO

SECADO

SUERO DE LECHE

SUERO DE MANTEQUILLA

LECHE DESCRAMADA EN POLVO

DESMINERALIZACION

SECADO SECADO SUERO EN POLVO SUERO EN POLVO

TERMOCUAGULACION

REQUESON

HIDROLISIS

CONCENTRACIÓN

FIGURA Nº 01: DERIVADOS DE LA LECHE

JARABES DULCES DE SUERO

2.1

QUESO

2.1.1

DEFINICIÓN. El queso es el producto obtenido por la coagulación enzimática o ácida de la leche, con separación del agua, lactosa y sales minerales, seguida o no de una maduración. queso: es el extracto proteico y graso, fresco o madurado, sólido o semisólido obtenido por la separación del suero después de la coagulación natural o artificial de la leche íntegra, leche reconstituida, leche parcial o totalmente descremada y sueros de origen láctico, por procesos tecnológicos adecuados, añadido o no

de crema de leche y de otros ingredientes y aditivos de uso permitido. 2.1.2

CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS Es difícil clasificar los quesos de una forma clara, ya que, además de existir una gran variedad, son varios los criterios que se pueden seguir para su clasificación, entre ellos tenemos:  Según la leche que hayan sido elaborados  Según el método de coagulación de la leche  Según el contenido de humedad  Según el contenido en grasa del queso  Según la textura del queso acabado  Según el país o región de origen  Clasificación de quesos según su tipo de corteza  Según su proceso de elaboración SEGÚN LA LECHE QUE HAYAN SIDO ELABORADOS Desde hace mucho tiempo se utiliza distintos tipos de leche para la elaboración de queso. Universalmente los tipos de leche mas empleados son: leche de vaca, leche de oveja, mezcla de leche de vaca y oveja, leche de cabra, mezcla de leche de vaca y cabra, mezcla de leche vaca - cabra y oveja. También se hacen quesos de leche recombinada, leche reconstituida, así como de la mezcla de leche fresca con leche reconstituida En general, en la etiqueta del queso se debe indicar el tipo de leche que se ha empleado para su elaboración. SEGÚN EL MÉTODO DE COAGULACIÓN DE LA LECHE Podemos distinguir varios tipos de coagulación para elaborar quesos. - Coagulación por la acción enzimática del cuajo procedente del cuarto estomago del rumiante - Coagulación por la acción enzimática del cuajo microbiano - Coagulación por acidificación - Coagulación combinada (cuajo- ácido) - Coagulación con extractos vegetales. Este último método de coagulación incluye diversos extractos vegetales tales como el látex de la higuera y la flor del cardo

SEGÚN EL CONTENIDO DE HUMEDAD. El contenido en agua de los quesos es unos de los criterios más importantes para su clasificación: Los quesos blandos.- son madurados durante algún tiempo (desde algunas semanas hasta varios meses), desarrollando aromas y sabores característicos de cada tipo. Tiene una corteza de cierta consistencia y la pasta es blanda e incluso semi líquida. La textura es cerrada, aunque en ocasiones se toleran ojos pequeños y poco numerosos. Por su contenido en humedad se deben consumir pronto, ya que al endurecerse pierden sus más agradables características. Los quesos blandos más conocidos mundialmente son Camembert y Brie, ambos de origen Francés, pero cuya fabricación se ha extendido por todo el mundo.

En los quesos semi duros.- se incluyen una serie de tipos muy diferentes entre sí, como son los de pasta azul (roquefort, danablu, cabrales, etc.). Los quesos semi duros son sometidos a maduración (desde una semana a varios meses), con lo que gran parte de su humedad desaparece en ese período. Se puede conservar durante varios meses en las debidas condiciones. Suelen tener corteza en la mayoría de los casos, aunque también los hay protegidos con papel aluminio, colorantes, plásticos, etc. Los quesos duros.- son sometidos a largos períodos de maduración (incluso superior a un año) y han sido sometidos a un prensado con intensidad, por lo que su contenido en humedad se ha reducido fuertemente. Suelen tener de 20 a 40% de agua, pasta dura y compacta, con o sin agujeros, corteza más o menos dura, con o sin cortezas plásticas, entre los quesos duros tenemos cheddar, manchego viejo, gruyere, emmental, edam, etc. Según la FAO, la clasificación de los quesos por su consistencia (grado de humedad) se puede hacer: CUADRO Nº 12: Clasificación FAO de los quesos según su contenido de humedad CLASES Pasta blanda Pasta semi blanda Pasta semi dura Pasta dura Pasta extra dura

HUMEDAD EN % Mas del 69% 61 a 69 54 a 61 49 a 54 Menos de 49

Fuente: Madrid (1999)

SEGÚN EL CONTENIDO EN GRASA DEL QUESO De acuerdo con su contenido en grasa, expresado en porcentaje sobre el extracto seco, los quesos se clasifican en:  Queso doble graso, con un contenido mínimo del 60 % de grasa sobre extracto seco  Queso extragraso, que tiene un contenido mínimo del 45% de grasa sobre extracto seco  Queso graso, que tiene un contenido mínimo del 40 % de grasa sobre extracto seco  Queso semi graso, con un contenido mínimo de 20 % de grasa sobre extracto seco  Queso magro, con un contenido de menos de 20% de grasa sobre extracto seco. El porcentaje de grasa sobre el extracto seco se obtiene según la siguiente fórmula: (Contenido de materia grasa del queso/peso del extracto seco del queso) * 100 SEGÚN LA TEXTURA DEL QUESO ACABADO.

Los quesos se clasifican según su textura en tres grandes grupos:  Quesos con hojos o agujeros redondeados (Gruyere y el Emmental)  Quesos de textura granular con ojos de formas irregulares (Tilsit)  Quesos de textura cerrada sin ojos Quesos compactos (Cheddar, Burgos) SEGÚN EL PAÍS O REGIÓN DE ORIGEN  Entre los quesos Franceses destacan: Roquenfort, Brie, Camenbert, Bondon, Saint paulin, etc.  Entre los quesos Suizos tenemos : Emmental, Gruyere, vacherin, etc  Entre los Quesos Alemanes tenemos: Limburger, romadur, mainzer, Tisiter, etc.  Entre los quesos Italianos tenemos: Aciago, Bel paise, Fontina, Gorgonzola, Mozzarella, Ricotta, etc.  Entre los Quesos Españoles tenemos: Queso Manchego, Aragón o Tronchón, Burgos, Cabrales CLASIFICACIÓN DE QUESOS SEGÚN SU TIPO DE CORTEZA El aspecto de la corteza de un queso es una característica que ayuda a distinguir fácilmente distintas variedades. A pesar de que los llamados quesos frescos carecen de corteza, la gran mayoría pueden agruparse en alguno de los cuatro grandes tipos siguientes: quesos de corteza natural seca, de corteza enmohecida, de corteza lavada y de corteza artificial. Quesos de corteza natural seca Corteza formada por la propia cuajada al secarse en la superficie exterior del queso. Puede cepillarse, rascarse o recubrirse con tela para lograr un acabado de aspecto rústico o granuloso; o ser tratada con aceites si lo que se busca es un acabado suave y lustroso. Estas cortezas son, en general, duras, fuertes y gruesas. Quesos de cortezas enmohecidas -Quesos veteados, como el Roquefort, Cabrales, etc., donde se produce el crecimiento de mohos Penicillium durante la maduración en cuevas ventiladas, dando esas vetas un color azul. -Quesos de moho blanco, tales como el Camembert, y el Brie, en los cuales durante la maduración hay un desarrollo de mohos blancos que les dan su típico aspecto. Quesos de cortezas

con desarrollo bacteriano

Tales como Saint Paulin, Port Salut, etc., en los que se unta la superficie de los quesos antes de su maduración con un cultivo de bacterias, que se desarrollan dando características especiales a los quesos. Quesos de corteza bañada Ya sea con agua, cerveza, vino o salmuera es sobre ese baño que se realiza cultivo de bacterias que dan a la superficie del queso un aspecto oleoso o grasiento en una gama de colores que va desde el amarillo claro hasta el rojo oscuro dependiendo de la intensidad del tratamiento. Suelen ser cortezas

suaves y húmedas y presentar olores muy potentes. En general estas cortezas no se comen. Quesos de corteza artificial No son parte del queso en si mismo, ni de cultivos orgánicos en su superficie. Es un elemento ajeno que recubre la superficie externa. Puede estar constituido por sustancias de tipo orgánica como hojas o hierbas, o por materiales inorgánicos como cera coloreada o cenizas. SEGÚN SU PROCESO DE ELABORACIÓN Frescos: son los que sólo han seguido una fermentación láctica y llegan al consumidor inmediatamente después de ser fabricados. Aquellos que se elaboran con vocación de ser consumidos sin pasar por condiciones de maduración. Tienen un elevado contenido en humedad y una vida comercial más corta. Ejemplos típicos son: Burgos, Villalón Madurados: son los que pasan por la fermentación láctica, más otras transformaciones, a fin de conseguir un mayor afinado, los que se someten a las condiciones adecuadas de maduración para que desarrollen características propias. Según el tiempo de maduración pueden indicarse algunos tipos a modo orientativo, ya que no existe un criterio único en este sentido:

QUESO TIERNO QUESO OREADO QUESO SEMI CURADO QUESO CURADO

Maduración inferior a 21 días. Maduración de 21 a 90 días. Maduración de 3 a 6 meses. Maduración mayor de 6 meses.

Fundidos: son los obtenidos por la mezcla, fusión y emulsión, con tratamiento térmico de una o más variedades de queso, con inclusión de sales fundentes para favorecer la emulsión, pudiéndose añadir además leche, productos lácteos u otros productos como Quesos de suero: obtenidos precipitando por medio de calor, y en medio de ácido, las proteínas que contiene el suero del queso para formar una masa blanca, un ejemplo es el requesón. Quesos de pasta hilada: la cuajada, una vez rota, se deja madurar en el mismo suero durante un tiempo para que adquiera la aptitud de hilatura, como consecuencia de una desmineralización por pérdida de calcio de la masa sólida. En este proceso deben concursar fermentos lácticos que acidifiquen el suero.

Quesos rayados y en polvo: proceden de la disgregación mecánica, más o menos intensa, del queso. Presentan una humedad muy baja para evitar la agregación del producto una vez envasado. 2.1.3

LECHE PARA ELABORACIÓN DE QUESOS La leche debe presentar ciertas características para obtener un queso de calidad y con buen rendimiento. Deberán considerarse por lo tanto una serie de factores para que una leche se utilice en la elaboración de quesos. Entre ellos están: NATURALEZA FISICO-QUIMICO La leche debe ser normal, en lo que se refiere a sales minerales, específicamente la del calcio, pues este es importante en la constitución de los micelos. CONTENIDO DE PROTEÍNA COAGULABLE El contenido de caseina en la leche debe ser alto. Al principio de la lactación, las leches contienen poca caseina; por eso se usan las leches obtenidas de 10 u 11 días después del parto. CAPACIDAD PARA COAGULAR POR ACCIÓN DEL COAGULANTE (YA SEA ÁCIDO O ENZIMATICO) Las leches que se utilizan para elaborar quesos deben cuajar rápidamente con los coagulantes. Sin embargo, el tiempo de coagulación depende, entre otros factores, de la acidez (a menor pH hay mayor actividad de las enzimas y, por consiguiente, la gelatinización es mas rápida); también depende de la composición de la leche. PRESENCIA DE SUSTANCIA INHIBIDORAS. Las leches que se emplean para hacer quesos no deben contener sustancias que inhiben el crecimiento microbiano (antibióticos, antisépticos, restos de detergentes, etc.) ya que estos pueden interferir en la maduración de los quesos, que se hace con cepas seleccionadas. La penicilina es el antibiótico que mas inhibe a las bacterias lácticas. LAS LECHES PARA QUESERÍA DEBEN TENER POCOS MICROORGANISMOS Con una leche pasteurizada se controla mejor la maduración de la misma; también se eliminan los microorganismos indeseables. Esa eliminación de la flora inicial permite controlar mejor el proceso, e inocular el microorganismos deseado (fermentos lácticos) para producir quesos de composición y calidad mas uniformes: La pasteurización puede hacerse a 70ºC durante 15 a 20 segundos (pasteurización rápida) para que no precipite el calcio como trifosfato cálcico (que es insoluble), y evitar de esa manera una coagulación defectuosa. (Si se hace a mayor temperatura deberá agregarse iones calcio, usándose el cloruro de calcio en una proporción de 10 a 30 gs. por cada 100 Lt. de leche. También puede hacerse a más de 80 ºC; de esta forma la lactoalbumina y la lactoglobulina coagulan y quedan retenidos en caseina (cuajada) durante el desuerado, lo que aumenta el rendimiento, siempre en cuando se agregue iones calcio, usándose el cloruro de calcio en una proporción de 10 a 30 gs. por cada 100 Lt. de leche.

Por otra parte, la pasteurización aumenta la cantidad de grasa que queda retenida en el queso. La pasteurización acarrea algunas desventajas. Provoca una modificación de la composición y en la estructura fisico-química de la leche como la unión de la caseina en la lactoglobulina, lo que inhibe parcialmente la actividad del cuajo, lo que lleva a aumentar el tiempo de coagulación. Otro inconveniente es que dificulta el desuerado; también el calentamiento provoca la liberación de grupos sulfhidrilos de las proteínas solubles, afectando el desarrollo de los microorganismos lácticos, retardan la maduración. 2.1.4

COAGULACIÓN DE LA LECHE La coagulación o cuajado de la leche puede hacerse de dos maneras:  Coagulación ácida  Coagulación enzimática. COAGULACIÓN ÁCIDA Es la coagulación que se realiza por agregado directo de una sustancia ácida. La acidificación se hace utilizando ácido láctico en general, aunque en algunos quesos se usa ácido acético o ácido cítrico. El ácido actúa sobre los micelos (partículas que se hallan en suspensión coloidal y formados, como se recordará, por las caseinos en forma de fosfocaseinatos de calcio). La coagulación se efectúa por la desmineralización que provoca el ácido sobre la micela. El coagulo formado no es muy estable debiéndose procurar que dicha desmineralización no sea total para que se forma el gel láctico. El comienzo de la coagulación ocurre a un pH de 5.2 a 21ºC, aunque la caseina lo hace a 4.5. Normalmente se trabaja a temperaturas mayores, lo cual hace que se aumente el valor de pH al cual se empieza a coagular la caseina, siendo importante para que no ocurra esa desmineralización mencionada pudiéndose llegar hasta los 80ºC en algunos quesos. Si la acidificación es lenta, homogénea se favorece la formación del gel láctico. Este gel láctico no experimenta sineresis (se llama así a la contracción de un gel) por lo que para que pierda agua es necesario una ligera agitación, lo que le da una cierta consistencia; la textura de la cuajada no es homogénea, siendo un poco abierta y pegajosa. Esta manera de coagular, se utiliza en quesos blandos, frescos, y solo en algunos tipos de queso se madura. COAGULACIÓN ENZIMATICA: (POR ACCIÓN DEL CUAJO) Es la más común en la elaboración de quesos. Consiste en coagular la leche por medio de la acción enzimático de pepsinos, de la enzima microbiana del hongo Mucor miehei, pero fundamentalmente, por que es la mas usado, por acción del cuajo o quimosina o renina (en la naturaleza se halla en estómagos de terneros y cabritos); es una enzima proteolitica. La coagulación se realiza al atacarse el caseinato de calcio, por el cuajo, se transforma en para caseinato de calcio que combinado con iones libres de calcio (sales solubles) se vuelve insoluble y se precipita formando gel o cuajada. La velocidad de coagulación y las características de la cuajada depende de una serie de factores entre los cuales se halla la acidez, cantidad de cuajo, temperatura y contenido de calcio.

2.1.4.1

INFLUENCIA DE LA ACIDEZ

Si la coagulación se hace a pH cercanos a la neutralidad, la coagulación es lenta y la cuajada obtenida es flexible, elástica, compacta, impermeable y contiene poca agua, para desuerar se necesita acción mecánica por la nombrada impermeabilidad. Por el contrario, cuando mayor es la acidez la coagulación se hace mas rápida por acción del cuajo, siendo mas consistente la cuajada, pero esta queda mas desmineralizada y el queso quedará menos plástico; el desuerado también es rápido. 2.1.4.2

INFLUENCIA DE LA CANTIDAD DE CUAJO La cantidad de cuajo, por el hecho de ser una enzima, depende de su concentración; cuanto mayor sea esta, menos será el tiempo de coagulación. Esto es así, entre 2 y 20 partes de cuajo / 10000 de leche, que son las cantidades que se manejan en la elaboración de quesos. La cantidad del cuajo se mide comúnmente con la llamada “fuerza del cuajo”, que es la cantidad de leche (en gramos o ml) a 35ºC que 1 g o 1 ml de cuajo coagula en 40 minutos. Para conocer la fuerza de un cuajo para una determinada leche (pues depende de la naturaleza de esta) se procede así: se calientan 500 ml de leche fresca a 35ºC y se le agrega 1 ml de cuajo (diluido en 10 de agua); el tiempo necesario para obtener una cuajada firme, mide la fuerza del cuajo aplicando la siguiente expresión:

Un cuajo con una fuerza 1/10000, significa que 1 ml de cuajo, coagula 10 l de leche a 35ºC en 40 minutos. Conocer la fuerza del cuajo es importante para determinar la cantidad a emplear, teniendo en cuenta el tiempo en que se desea cuajar. Ejemplo: calcular la cantidad de cuajo con una fuerza de 1/10000 que se necesita para coagular 6000 l de leche a 35ºC en 30 minutos.

Por lo tanto, si el cuajo tiene una fuerza de 1/10000, será:

De cuajo para coagular 6000 l de leche en 30 minutos. El cuajo comercialmente se halla en polvo, en pastillas o líquido, estando normalizado su fuerza (en forma liquida: 1/10000, 1/5000 y 1/2500. En forma sólida 1/100000). La dosis de cuajo comercial requerido depende del tipo de cuajada que se desee. Así por ejemplo al queso gruyere se le agrega 15 a 30 ml de cuajo (1/1000) por cada 100 l de leche y coagulan de 30 a 60 minutos. Para quesos semiduros y blandos como el Camembert se usan 15 a 25 ml de cuajo (1/10000) por cada 100 l de leche.

2.1.4.3

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA La temperatura óptima de actividad del cuajo es de 40 a 41ºC, pero no actúa a menos de 10 ºC ni a más de 68 ºC. Se trabaja generalmente a temperatura menos a la optima para que la coagulación sea mas lenta, una cuajada mas suave según el tipo de queso. Por lo general, los quesos blandos requieren una temperatura de coagulación mas baja que los duros.

2.1.4.4

INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE CALCIO La presencia de calcio, como se sabe, interviene en la estructura de la cuajada, lo cual hace que mejora el desuerado, facilita la retención de las grasas y otros sólidos. Como es posible que se pierda en la pasteurización parte del calcio libre (ionico), se agrega sales de calcio (especialmente cloruro de calcio o fosfato monocálcico) para compensar en un porcentaje de 10 a 30 g. por cada 100 l. de leche.

2.1.5

TIEMPO DE COAGULACIÓN En condiciones normales de trabajo, los primeros signos de la coagulación se perciben a los 5 u 8 minutos después de agregar el cuajo. El tiempo normal de coagulación para los quesos semi-duros y duros varia entre 25 y 45 minutos, mientras que para los quesos blandos varia 1 hora y 2 ½ horas. Hay cierta relación entre el tiempo de coagulación y la contracción de la cuajada. Cuando mas rápido es el cuajado, mas tendencia a ponerse dura tiene la cuajada y mayor es la retracción de la misma; y viceversa, mucho tiempo de coagulación de cuajadas blandas que tardan en contraerse. El momento en que se da por finalizada la coagulación se determina, en general, en forma práctica, por la forma y aspecto que presenta la cuajada ya sea haciéndole cortes con una espátula, o la forma en que se abre la cuajada cuando se la levanta con un dedo, o metiendo la mano contra la pared del recipiente y separando la cuajada y observando el aspecto de la misma, o tomando un trozo de cuajada entre los dedos y apretando: el suero que escurre debe ser limpio.

2.1.6

TRABAJO DE LA CUAJADA Una vez dada por finalizada la coagulación se trabaja la cuajada, este trabajo consiste en las siguientes operaciones:  Cortado de la cuajada  Desuerado de la cuajada  Agitación de los granos  Lavado de los granos  Chedarización (para algunos tipos de quesos) CORTADO DE LA CUAJADA Tiene por objeto aumentar la superficie de exudación y favorecer la salida del suero. Esta operación se realiza con cuchillos o espadas de distintos formas. Este troceado tiene un limite, pues si es muy interno las partículas de coagulo quedan muy finas y retienen grandes cantidades de suero durante el prensado. Para darle al queso las características deseadas hay que favorecer y controlar la salida de humedad o suero de la cuajada en las condiciones propios de cada tipo de queso; esto significa que el fraccionamiento dependerá del tipo de queso a fabricar.

Las dimensiones del grano puede variar entre 3 mm. y 2,5 cm.; este tamaño tiene mucha importancia en la velocidad de salida del suero. Los granos grandes retienen mas humedad, por lo que conservan mas lactosa y por lo tanto son mas ácidos. Debe cuidarse su uniformidad del tamaño de los granos, pues de lo contrario el grueso no tendrá textura uniforme, con distribución desigual de humedad y acidez. Por otra parte, los granos retienen mas grasa que los granos pequeños. Para las cuajadas de leches poco maduradas el grano debe ser grande, mientras que si las leches son muy maduradas, el tamaño será menor. En general, para quesos blandos, el corte o trazado de los quesos será en granos grandes, mientras que para quesos semiduros y duros el grano deberá ser pequeño. DESUERADO DE LA CUAJADA El desuerado se realiza para crear las condiciones en el sustrato necesario para el desarrollo de los microorganismos y para la actividad enzimatica durante la maduración de los quesos. El desuerado depende de la temperatura: a temperaturas menores a 10ºC no se produce, siendo rápido a 30ºC, generalmente se desuera a 20 - 22ºC en quesos frescos, lo que lleva el tiempo de desuerado de 15 a 24 horas. En cuanto a las cuajadas de tipo enzimatico (hechos con cuajo), es necesaria la aplicación de métodos mecánicos y térmicos para desuerar para vencer al coagulo compacto. Los métodos mecánicos aplicados son el agitado y troceado. La temperatura influye en el desuerado de este tipo de cuajada. Para los quesos blandos, se hace a 28 - 30ºC. Para los quesos semiduros, luego de cortarse la cuajada se eleve la temperatura a 36 - 41ºC, llegando en algunos casos hasta 52 o 60ºC. En el caso de los quesos duros, el desuerado se hace a 60ºC. En el caso de los quesos Gruyere, se hace a 52 53ºC, pues a mas de 57ºC puede perderse las baterías que forman el ácido proponico que le da la característica de los hoyos. En el desuerado, para alcanzar las temperaturas mencionadas, se debe elevar lentamente la misma. AGITACIÓN DE LOS GRANOS. Luego del trozado o cortado se hace la agitación para acelerar y completar el desuerado impidiéndose de esta manera la adherencia de las grasas que provocaría retención de líquidos. La agitación se efectúa con agitadores de distintas formas y dura entre 20 y 60 minutos, dependiendo de la humedad del grano. La agitación se termina cuando al colocar una porción entre los dedos y presionar, al dejar de ejercer presión los granos deben recuperar su forma original. LAVADO DE GRANOS. Sirve para diluir los componentes del lactosuero; se efectúa en algunos casos poco después del cortado y desuerado. Se realiza con agua o con salmuera diluido; en el lavado se extraer la lactosa, disminuyéndose la posibilidad de acidificación. CHEDARIZACIÓN. Esta operación es típica en la producción de quesos Cheddar aunque también es aplicable a otros quesos.

Se efectúa luego de drenar el suero y consiste en lo siguiente: la masa de cuajada se deposita en el fondo de una tina quesera y se divide en dos porciones a ambos lados para que el suero atrapado en los granos drene hacia el centro (la tina tiene que tener una inclinación). La chedarización se caracteriza por la formación de ácido láctico y la salida de calcio de la micela, lo que hace blanda la cuajada. 2.1.7

NOLDEADO Y PRENSADO. El moldeado tiene por prioridad lograr que los granos de cuajada se adhieran y formen piezas grandes. Existen varias formas y tamaños de los moldes. Los quesos que poseen una superficie relativa alta (relación entre la superficie total y volumen o masa) se salan mas rápido y secan antes, tales como el Cammembert, el Roquefort en el que el proceso de maduración es de afuera hacia adentro, y en general esto ocurre para quesos blandos. Por el contrario, los quesos duros y semiduros deben tener superficie relativamente baja. Por eso los quesos blandos son pequeños (de 125 gs. a 2 ó 3 kg.), a diferencia de los duros que son grandes (mas de 2 kg.). Ver fig. de moldes.

El moldeo debe hacerse a temperatura templada para los quesos elaborados con leche pasteurizada frescas o poco maduradas. Por el contrario, para las cuajadas de leches muy maduradas, el moldeo se hace a baja temperatura 10 - 12ºC.

En cuanto al prensado tiene por objeto endurecer la masa de cuajada, eliminar el suero sobrante. Puede hacerse por la presión que ejerce su propia masa o bien aplicando fuerza externa. El autoprensado se usa para los que tienen alto contenido de agua, como los blandos y los semiduros; consiste en ir dando vuelta los quesos a intervalos de 15 a 30 minutos al principio y luego entre 1 o 2 horas. Este proceso tarda de 3 a 24 hs. según el tipo de queso. En cuanto al prensado por aplicación de fuerza externa se hace con prensas horizontales o verticales de palanca (ver figura).

Si la elaboración ha sido correcta, al iniciar el prensado el suero sale rápidamente y es transparente. De lo contrario, si el desuerado es lento la acidificación se hace excesiva o hay mucha desmineralización al final del prensado, por lo que la posta se hace seca y poco flexible. La presión aplicada varia según el queso, siendo entre 4 a 40 veces el peso del queso. El tiempo de prensado también es variable desde 1 a 20 horas. 2.1.8

SALADO DE QUESOS. El salado se realiza para:  Regular el desarrollo de microorganismos (retarda la proliferación de  agentes no deseables).  Favorece el desuerado de la cuajada.  Mejora el sabor. La cantidad de sal y el momento de agregarla dependen del tipo de queso. Las maneras de salar son las siguientes: Salado en el suero. Se agrega alto contenido de sal (5 a 8%) durante el agitado de los granos. Se hace en zonas tropicales. Salado en la masa del queso. Se hace luego del desuerado de los granos en la masa del queso. La sal se distribuye rápidamente, lo que influye en el desarrollo de microorganismos y por lo tanto en el aroma durante la maduración. Se agregan mas de 300 gs. / 100 l. de leche para que la concentración sea del 0.3 a 0.6%. Salado con sal seca sobre la superficie del queso. Se salan con sal cristalina frotando sobre la superficie, se aplica en etapas sucesivas durante varios días. (de 2 días a 10 - 12 días). por este método de salado, la sal penetra poco a poco mientras se expulsa el suero. Se reduce el volumen del queso, y la sal no se distribuye homogéneamente, por lo que para lograr distribución adecuada deben transcurrir hasta 90 días en algunos quesos. Se hace a 8 - 12ºC, y la deshidratación por este método es mas intensa Salado por salmuera. Para realizar este salado los quesos se sumergen en un recipiente de salmuera. Para los quesos duros se utiliza una salmuera con 22 o 24% de sal y si son blandos 16 a 18% (nunca menos del 13 - 14%). La temperatura de salado optima es de 8 a 11ºC. El tiempo que tarda la sal en penetrar varia según el tipo de queso: en los semiduros tarda de 1 a 4 días y en los duros, 10 días o más.

2.1.9

MADURACIÓN DE QUESOS. La maduración de los quesos se inicia luego del prensado, durante el salado. Durante la maduración se desarrolla el sabor y se modifica el aspecto, la textura, la consistencia, la digestabilidad y el valor nutritivo del queso. El fenómeno de la maduración es complejo, dado que intervienen muchos factores, además de la enorme cantidad de productos que se forman. Cada tipo de queso se caracteriza por su propio proceso de maduración, y es así que las características iniciales van cambiando, se hace amarillento, en algunos quesos se hace cada vez mas blandos y en otros cada vez mas duros; se desarrolla el olor y el sabor. La maduración de los quesos se debe a la acción combinada de una serie de factores, en conjunto con la acción del cuajo y de los microorganismos y sus enzimas.

En general, durante la maduración se producen transformaciones en la flora microbiano, en los carbohidratos (lactosa), en las proteínas y en los grasos. Así, por ejemplo, la lactosa desaparece en horas y/o en semanas, según el tipo de queso. La humedad baja lentamente y la acidez que sube hasta un máximo en las primeras horas o días (según el queso) baja después pues el ácido láctico se combina poco a poco con el calcio. En los primeros días el queso tiene olor y sabor suaves y acidulados, pero luego se van acentuando a medida que se forman ácidos volátiles y productos nitrogenados. En casi todos los quesos se forma CO2 . Si se forma lentamente, se difunde por la masa y algo sale el exterior, pero si se forma con mas intensidad se forman burbujas que quedan atrapados en el interior formando los ojos de hoyos. La temperatura a que se debe madurar varían entre 4 y 15ºC. En la bodega se deben dar vuelta periódicamente a los quesos para que pierda humedad en forma pareja. Las perdidas de humedad deben ser controladas para una buena formación de la corteza; justamente para optimizar esta formación los quesos se suelen lavar periódicamente c/salmuera, o suero con cal y se suelen revestir con sustancias semipermeables que posibiliten la “respiración” del queso, pero que retiren las perdidas por evaporación. Además debe cuidarse de la formación de hongos para lo cual se usan el ácido sorbico y los sorbatos. Las cámaras donde maduran los quesos deben controlar su humedad, que depende de los tipos de quesos: para quesos muy blandos 90 - 95% de humedad; para quesos semiblandos 80 - 85% y para quesos duros 70 - 80%. Por supuesto, que el tiempo de maduración dependerá del tipo de queso.

FACTORES QUE DISMIINUYEN EL RENDIMIENTO Y CÓMO EVITARLOS En esta sección se describen los principales diez factores que hacen que no se aproveche en su totalidad el potencial de la leche para la fabricación de queso; es decir, que no se recupere en forma de queso el 75 % de las proteínas ni el 93 % de la materia grasa, y los cuidados que se deben tener para prevenirlos o minimizarlos. Con demasiada frecuencia no se les presta mucha atención a estos factores porque, vistos por separado, sus efectos sobre el rendimiento son modestos. Irónicamente, otro factor que contribuye a este menosprecio es la obtención de utilidades razonables con procesos ineficientes. Sin embargo, esta situación puede cambiar radicalmente cuando varios de los factores están presentes a la vez. El impacto conjunto no es despreciable; como veremos abajo, se puede perder hasta 20 % o más del queso por desatender estos factores. Aunque la solución a estos problemas es mayormente de índole técnica, el sistema gerencial juega un papel importante. En este sentido, pensar y actuar en términos de ganar-ganar en las relaciones con los productores de leche, tener sistemas de mantenimiento preventivo y valorar la capacitación del personal son algunas de las estrategias gerenciales de alto apalancamiento para la optimización de los rendimientos. Otra reflexión importante tiene que ver con el reconocimiento de que la labor de optimización no es asunto exclusivo de la empresa fabricante de quesos, sino que comienza en el establo del productor de leche y

continúa fuera de la fábrica, durante el transporte y comercialización de los productos terminados. Atender con eficacia los factores que se describen enseguida es una labor que requiere constancia de propósitos y visión a largo plazo. Ciertamente es una tarea difícil y ardua, por lo que el compromiso de la alta gerencia es esencial para el éxito.

ATENCIÓN EN LA FINCA Y EN LA PLANTA INDUSTRIAL 1. Mastitis. Si la leche tiene conteo de células somáticas del orden de 400,000/ml o mayor, la recuperación de proteína y de grasa disminuye en forma creciente. En otras palabras, si las vacas padecen de mastitis clínica, o aún subclínica, es posible que sólo se recupere menos del 73 % de las proteínas y menos del 92 % de la materia grasa. En el caso de mastitis subclínica, la infección disminuye los contenidos de caseína, grasa y lactosa, y aumenta el contenido de proteínas lactoséricas y el pH 2. Tiempo largo a temperatura ambiente. Si el enfriamiento de la leche en la finca es lento o inexistente, y el transporte de la leche a la planta procesadora es lento y tardado, la población microbiana aumenta aceleradamente después de unas cuantas horas, luego que cesa la actividad protectora del sistema de la enzima lacto-peroxidasa naturalmente presente en la leche. 3. Tiempo largo de almacenamiento de la leche fría. Si el enfriamiento de la leche en la finca es lento y luego ésta se almacena fría en un silo durante más de tres días, a temperaturas entre 3 oC y 7 oC, aumentan significativamente las cuentas microbianas, particularmente de bacterias que crecen a bajas temperaturas, tales como las de la especie Pseudomonas y, como consecuencia, aumentan la concentración de enzimas extracelulares proteolíticas y lipolíticas, el contenido de nitrógeno soluble y la concentración de ácidos grasos libres. De esta manera, el daño enzimático causado por enzimas de origen bacteriano puede agravar las pérdidas causadas por la mastitis. El efecto final es que disminuye la cantidad de proteína y grasa que se puede recuperar en forma de queso. Como ejemplo de los dos puntos anteriores, las Tablas 4 y 5 muestran los porcentajes de recuperación de proteína y materia grasa en la fabricación de queso Cheddar, como función del conteo de células somáticas y del tiempo de almacenamiento de la leche fluida fría.

La Tabla 6 muestra el efecto de las condiciones descritas en las dos Tablas anteriores sobre los rendimientos en la fabricación de queso Cheddar y sobre la eficiencia del proceso de quesería. Para fines de poder hacer las comparaciones, en la Tabla 6 los rendimientos fueron ajustados a un contenido constante de humedad en los quesos. Como se puede apreciar, la combinación de enfriamiento prolongado y cuentas somáticas del orden de un millón/ml puede hacer que disminuya el rendimiento de queso hasta en 4 %. Estas cifras no son inusuales en la leche cruda utilizada por la mayoría de las empresas queseras pequeñas y medianas latinoamericanas.

cuando el conteo de bacterias psicrotróficas llega a niveles entre 100,000/ml y 1,000,000/ml, el rendimiento en quesería disminuye cerca de 5% respecto a lo que se tendría con leche en la que el conteo de células somáticas es menor de 100,000/ml y el conteo de bacterias viables totales está entre 100,000 UFC/ml y 1,000,000 UFC/ml. Es decir, existe una correlación entre estos dos conteos indicadores. La leche para quesería debería tener una cuenta de bacterias viables totales de menos de 1 x 106 UFC/ml , preferentemente de no más de 1 x 105 UFC/ml. Según Barbano, profesor e investigador en la Universidad de Cornell y Director del Centro de Investigación sobre Productos Lácteos del Noreste de EUA, en la leche de vacas que padecen mastitis, las enzimas proteolíticas dañan a la caseína y, además, los glóbulos de grasa se vuelven más susceptibles a la lipólisis. La mayor parte del daño enzimático ocurre dentro de la ubre, antes del ordeño, por lo que es importante que la mastitis sea un factor en los esquemas de compraventa de leche. Entonces, al aumentar la concentración de células somáticas, aumentan las pérdidas de proteína y de materia grasa, que se pierden en el lactosuero. El conteo de células somáticas es un excelente indicador del estado de salud de las vacas. 4. Exceso de agitación y bombeo de la leche. Estos factores, además de acelerar la oxidación (rancidez) de la leche, promueven fuertemente la separación de la grasa de la leche. La gran mayoría de esta grasa separada pasará al lactosuero, en lugar de contribuir al rendimiento del queso. Este solo factor puede hacer que la recuperación de grasa sea menor del 90 %. Siempre se debe buscar la forma de que la leche sufra la mínima agitación mecánica, desde el ordeño hasta la coagulación en la tina de quesería. 5. No añadir cloruro de calcio a la leche para quesería. El cloruro de calcio tiene como función darle mayor firmeza mecánica a la cuajada. Esto es particularmente importante cuando se trata de leche pasteurizada porque, durante la pasteurización, se da un proceso normal de descalcificación parcial de las caseínas. La cantidad que se debe añadir es no más del 0.02 % en peso, con respecto al peso de la leche. Por ejemplo, para 100 kg de leche, se necesitan (100 x 0.02)/100 = 0.02 kg de cloruro de calcio; o sea, 20 gramos. Si el quesero desea utilizar una preparación comercial de cloruro de calcio, ya disuelto en forma de solución concentrada, debe añadir la cantidad recomendada por el fabricante. Si decide usar cloruro de calcio en polvo, deberá pesar la cantidad correspondiente y disolverla en por lo menos diez veces mayor cantidad de agua limpia, desde el punto de vista microbiológico (agua purificada). De hecho, siempre es recomendable diluir el cloruro de calcio por un factor de cerca de diez, aunque se trate de una preparación comercial, para facilitar la uniformidad de su concentración en todo el volumen de la leche. La ausencia de cloruro de calcio hace que muchas veces la cuajada tenga poca firmeza mecánica y, entonces, al cortarla, se generarán cantidades innecesarias de "polvo" o "finos" de cuajada, que se depositan en el fondo de la tina de quesería y se van con el lactosuero, en lugar de contribuir al rendimiento de queso. 6. No diluir apropiadamente el cuajo. El cuajo se debe diluir en aproximadamente 40 veces su volumen, usando siempre agua

microbiológicamente limpia, pero nunca agua clorada pues el cloro inactiva al cuajo en cuestión de unos cuantos minutos. La dilución se debe hacer justo antes de añadir el cuajo a la leche. El propósito de esta dilución es permitir que la concentración de cuajo sea uniforme en todo el volumen de la leche. De otra manera, la cuajada quedará con firmeza desigual en distintas regiones de la tina de quesería y esto también promueve la formación innecesaria de "finos" de cuajada durante el corte, que disminuyen el rendimiento de queso. 7. Corte prematuro de la cuajada. Es importante no cortar la cuajada antes de que tenga su firmeza óptima, por la misma razón que se describe en los dos puntos anteriores (Callanan, 1991). Antes de cortarla, la cuajada debe tener una firmeza óptima, que depende del tipo de queso. Además, la velocidad de corte, el programa de agitación de la cuajada y el programa de calentamiento o cocción, cuando están bien diseñados y se ejectutan de acuerdo a diseño, constituyen la esencia de un buen proceso de quesería, tanto en cuanto a calidad como en cuanto a rendimiento. El momento óptimo de corte se determina usando una espátula limpia, haciendo un pequeño corte en la cuajada y luego introduciendo con cuidado la espátula por debajo de la zona de corte, procediendo luego a empujar hacia arriba lentamente, observando la apariencia de la cuajada, que se irá abriendo a medida que es empujada hacia arriba. Si el corte es limpio y la superficie tiene apariencia brillante y el lactosuero que se expulsa de la cuajada en la zona de corte es casi transparente y de color verde-amarillento, se puede proceder a cortar la cuajada. 8. Defectos en el diseño o estado de las liras. Para tener rendimientos razonables de queso, es indispensable cortar la cuajada, y nunca romperla. Para cortar una cuajada, se requiere una lira especial, diseñada especialmente para este propósito. La lira debe tener un bastidor que sea rígido pero no demasiado grueso; de otra manera, el arista frontal del bastidor romperá la cuajada a medida que la lira avanza a lo largo y ancho de la tina de quesería (en lugar de cortarla) una y otra vez, día tras día, acumulando pérdidas innecesarias de rendimiento y de utilidades. El bastidor de la lira debe estar fabricado de acero inoxidable especial. Los hilos deben ser de acero inoxidable especial para este uso (lo más delgado posible pero con la resistencia mecánica y flexibilidad necesarias para que no se rompa) y deben estar libres de nudos. Finalmente, las medidas de la lira deben corresponder con precisión a las medidas de la tina de quesería. Lo único recomendable en este caso es no intentar fabricar las liras, sino enviarlas a hacer a la medida, a una empresa especializada. De otra manera, una lira defectuosa causará constantemente pérdidas innecesarias de rendimiento. Es importante que los hilos no sean de nylon, de hilo para pescar, de cuerda de guitarra ni de otros materiales que no sean acero inoxidable especial, pues esos materiales son muy difíciles de higienizar y no tienen las propiedades mecánicas óptimas para minimizar la formación de "finos" de queso. Una lira mal diseñada o en mal estado es, con mucha frecuencia, la principal causa de pérdidas innecesarias de rendimiento. Desde luego, romper la cuajada con cualquier otro instrumento es aún más costoso para el quesero pues las pérdidas son altísimas. Sin el uso de liras, es de lo más común encontrar empresas pequeñas en las que la falta de atención a este factor hace que se recupere menos del 60 % de las

proteínas y menos del 75 % de la grasa. Esto implica más del 20 % de pérdida innecesaria en la cantidad de queso que se podría y se debería obtener. Pero, aún usando liras, si están mal diseñadas o en mal estado, es común encontrar empresas en las que se recupera menos del 67 % de las proteínas y menos del 84 % de la grasa. En este caso, se deja de obtener alrededor del 10 % de la cantidad de queso que se podría y debería obtener. En términos de rendimiento, no es inusual que en la práctica industrial estos últimos factores sean una de las principales causas de pérdidas. Bajo condiciones cuidadosas de diseño y operación, las pérdidas por finos no deberían ser mayores del 0.5% de la cantidad de queso. Para tener una idea clara de lo grave que puede ser ésto, basta recordar que las pérdidas innecesarias del orden del 10 % al 20 % son casi iguales o inclusive mayores que el margen de utilidad del quesero, por lo que bajo estas condiciones sólo se podrán tener ingresos de subsistencia, en el mejor de los casos, y nunca se tendrán las utilidades necesarias para reinvertir en mejorar todos los procesos y para elevar el nivel de vida de todos los que dependen del desempeño de la empresa. Junto con la pasteurización de la leche, contar con liras adecuadas es la inversión más rentable que puede hacer un quesero. 9. Contenido de humedad en el queso fuera de control. Todo queso tiene un diseño en cuanto a su contenido óptimo de humedad. Ese contenido debe ser el que prefiere el cliente. Entonces, toda desviación respecto a la humedad óptima representa para el quesero un aumento en el costo. Peor aún, el aumento en costo no es directamente proporcional a la desviación, sino que es más que directamente proporcional, es una función cuadrática. Si el contenido de humedad es menor de lo deseado, el rendimiento será menor y el queso no tendrá las características que el cliente espera. Si el contenido de humedad es mayor de lo deseado, el queso tampoco tendrá las características que el cliente espera y, por otro lado, disminuye la vida de anaquel del queso; es decir, se vuelve más perecedero y esto aumentará la frecuencia de reclamaciones, quejas y devoluciones. En ambos casos, el quesero pierde utilidades. Como se verá más adelante, el control de la humedad en el queso se logra esencialmente cortando la cuajada en forma de cubos de un cierto tamaño, agitando cuidadosamente la cuajada y, en ciertos casos, combinando lo anterior con calentamiento gradual y lento de la cuajada, hasta que el maestro quesero, con su experiencia, determine mediante examen de la textura que la cuajada tiene la humedad apropiada. Por otro lado, es imposible no tener variaciones. La clave está en tener la humedad (y el resto del proceso) bajo control estadístico; es decir, con variabilidad controlada. Luego de conseguir tener la variación controlada, se debe trabajar sobre el sistema, para mejorarlo continuamente. El mejoramiento continuo hará que la variación vaya disminuyendo cada vez más. Aquí, es importante recordar que un proceso bajo control estadístico ya tiene la mayor calidad posible y el menor costo posible, a menos que se haga un cambio de fondo en el proceso.

10. Sistemas inadecuados de medición y calibración. Muchas veces, los resultados insatisfactorios no se deben a los factores mencionados arriba o inclusive a pérdidas reales en el rendimiento, sino a equivocaciones originadas por errores en los sistemas de medición y por la falta de calibración de los instrumentos usados en la planta de quesería. Las equivocaciones más comunes son las siguientes: 1. Cuantificar la leche usando unidades de volumen (litros, galones, etc.), en lugar de hacerlo en unidades de masa (kilogramos, libras, etc.). El error se introduce debido a que el volumen de la leche depende de la temperatura y en un proceso de quesería la leche está, en distintos momentos, a temperaturas dentro del rango entre 3oC y 72oC. 2. Hacer análisis o mediciones de laboratorio y de proceso con procedimientos diferentes a los que especifican los métodos oficiales o estandarizados. 3. No calibrar periódicamente los instrumentos de planta y de laboratorio (básculas, balanzas, termómetros, medidores de pH, medidores de flujo etc.). Esto causa errores de precisión y de exactitud. 4. Procedimientos inadecuados de muestreo de leche, queso, lactosuero, etc. En algunos países, el reto es especialmente complejo debido a la coexistencia de diversos sistemas de unidades de medición: el sistema inglés (libras, galones, pulgadas, grados Fahrenheit, etc.), el sistema métrico (kilogramos, litros, centímetros, grados Celsius, etc.), el sistema colonial español (varas, por ejemplo) y, además, la tradición entre algunos queseros y productores de leche de considerar que un galón contiene 4.0 litros, siendo que contiene 3.875 litros. Aquí hay una gran oportunidad para el mejoramiento. Es mucho mejor contar con un sistema de unidades, aunque, desde luego, es posible convertir unidades de un sistema a otro, siempre y cuando no existan medidas arbitrarias e inexactas, como es el caso mencionado arriba del "galón" de cuatro litros. Esto solamente causa incertidumbre, confusión y equivocaciones que afectan no solamente los cálculos de rendimiento sino los cálculos de las cantidades a añadir de ingredientes tales como cloruro de calcio, cuajo y sal. Esto último genera variación innecesaria en la calidad del queso y en los cálculos de costos. Este libro está escrito usando el sistema métrico porque es el que prevalece en el mundo y es el sistema al que tienden los países que aún usan otros sistemas de medidas. Por otro lado, siendo decimal, es mucho más sencillo de usar e interpretar que los otros sistemas.

3.3 LA IMPORTANCIA DE LA PASTEURIZACIÓN DE LA LECHE Hay un principio fundamental en la industria alimentaria y éste es que tiene como responsabilidad mínima ante la sociedad que los alimentos no representen un riesgo para la salud del público consumidor. En el caso de la industria de la leche y los productos lácteos, ésto se logra mediante un tratamiento térmico específico llamado pasteurización, en honor de Louis Pasteur, el gran científico francés que sentó algunas de las bases más importantes en el campo de la microbiología industrial.

La pasteurización es un tratamiento diseñado para eliminar todos los microorganismos patógenos, que bajo ciertas circunstancias pueden proliferar rápidamente en la leche y en el queso y causar enfermedades o, inclusive, en casos extremos, la muerte. Esto último es más probable cuando se trata de niños, ancianos o personas que por otras causas tengan debilitado su sistema inmunológico. En las condiciones típicas en que se ordeña y se transporta la leche en muchos países latinoamericanos, para cuando ésta llega a la planta quesera, puede ya contener varios millones de bacterias por cada centímetro cúbico. No hay manera de saber de antemano cuáles son estas bacterias pues en el medio ambiente siempre están presentes bacterias de muchos tipos y es normal que algunas de ellas sean patógenas. Por consiguiente, lo único sensato es eliminarlas, además de que muchas de estas bacterias producen enzimas que degradan parcialmente las proteínas y la grasa de la leche, causando así disminuciones innecesarias en el rendimiento del queso. Las autoridades sanitarias de la mayoría de los países han reconocido la importancia de este asunto y han hecho de la pasteurización una obligación legal, cuyo incumplimiento es severamente penalizado. Sin embargo, más allá de los aspectos regulatorios, es esencial adquirir conciencia de que hay un contrasentido fundamental en la noción de cobrarle dinero a una persona por adquirir y consumir alimentos que pueden enfermarla. Hay dos métodos para pasteurizar la leche. El primero consiste en calentar la leche a 65oC, durante 25 a 30 minutos y el otro en calentarla durante 15 a 17 segundos, a 72oC. Ambos tratamientos son equivalentes en cuanto a su capacidad de destrucción total de microorganismos patógenos, pero el primero es un proceso que se hace en forma intermitente, por lotes. Se le conoce también como pasteurización lenta y es el método ideal para los queseros en empresas pequeñas porque los volúmenes de leche son modestos y porque el procesamiento por lotes permite realizar la pasteurización sin equipo costoso. Es importante que la temperatura suba hasta los 65 oC en el menor tiempo posible y que, luego de transcurridos los 25 o 30 minutos de sostenimiento, la temperatura disminuya en el menor tiempo posible hasta la temperatura a la que se va a elaborar el queso, por ejemplo, 30oC. El calentamiento se hace generalmente usando vapor como fuente de calor. La medición de temperatura se puede hacer con un termómetro portátil de quesería, fabricado en acero inoxidable, o con un termómetro registrador. El enfriamiento posterior a la pasteurización se hace generalmente haciendo circular agua fría por la camisa o chaqueta del tanque de pasteurización, agitando continuamente la leche para acelerar el enfriamiento y minimizar gradientes de temperatura. El segundo método es un método continuo que requiere equipo especial, generalmente un intercambiador de calor a placas diseñado especialmente para este propósito, y la fuente usual de energía es vapor, proveniente de una caldera o de un generador de vapor. Así mismo, se requiere equipo especial, generalmente un banco de hielo, para enfriar agua en las cantidades necesarias para enfriar rápidamente la leche pasteurizada. Este

método es la opción por excelencia cuando se procesan más de ~ 500 litros de leche por hora. Algunos quesos requieren del desarrollo de acidez para su fabricación y, en esos casos, la mejor manera de hacer ésto consiste en añadir a la leche pasteurizada fermentos o cultivos lácticos que contienen solamente las bacterias específicas que el queso requiere. Además de prevenir riesgos contra la salud pública y de evitar pérdidas innecesarias de rendimiento, el uso de fermentos o cultivos lácticos para generar acidez en la leche le permite al quesero producir un queso de calidad constante, día tras día. Aún tratándose de quesos con bajo contenido de humedad y elaborados con fermentos lácticos, el uso de leche cruda, la pasteurización mal controlada, el uso de equipo de pasteurización en condiciones inapropiadas y la contaminación post-elaboración pueden causar riesgos severos para el público consumidor (Zottola, y Smith, 1991). 3.4 PREDICCIÓN DEL RENDIMIENTO Y EJEMPLOS No existe consenso acerca de una manera única y correcta para predecir el rendimiento, a partir de la composición de la leche y de la composición deseada en el queso, bajo condiciones determinadas de procesamiento. En 1990, Emmons et al. publicaron un estudio en el que discuten varios tipos de fórmulas empleadas para predecir rendimientos a partir de la composición de la leche y tal vez una de las recopilaciones más completas es el Boletín Especial que sobre este tema publicó en 1991 la Federación Internacional de Lechería (International Dairy Federation, 1991b). Aunque algunas de las fórmulas fueron desarrolladas para quesos específicos, tales como Cheddar y Gouda, otras son de aplicación general. En mi experiencia, la fórmula más útil y práctica para empresas pequeñas y medianas que desean consolidar esfuerzos hacia la optimización, es la siguiente, que no es otra cosa que un balance de materiales, denominada Fórmula Tipo G en el Boletín Especial mencionado arriba (Emmons et al., 1991): R= (G • K

g) + (C • Kc) + [S + H + (Hfes•SL)/(1-SL)] • R

(El cálculo es iterativo) donde: R = Rendimiento, kg de queso/100 kg de leche G = Contenido de grasa en la leche, kg de grasa/100 kg de leche. K

g =Factor de conversión, de grasa en la leche a grasa en el queso.

C = Contenido de caseínas en la leche, kg de caseínas/100 kg de leche. Kc Factor de conversión, de caseína en la leche a paracaseinato defósforo y calcio en el queso. Este término incluye la retención de minerales de leche en el queso, la pérdida de "finos" de queso en el lactosuero y la pérdida del glicomacropéptido en el lactosuero. S = Fracción de sal añadida (cloruro de sodio) en el queso. H = Fracción de humedad en el queso. Hfes= Fracción de humedad en el queso, menos la humedad no disponible como solvente, que está unida a la proteína. SL= Fracción de sólidos de lactosuero, en lactosuero libre de grasa y de caseína.

Se trata de una fórmula iterativa, en la que se predice el rendimiento a partir de la composición de la leche, de las eficiencias de recuperación de la materia grasa y las caseínas, de los contenidos deseados de humedad y sal en el queso y de la composición del lactosuero. Además de predecir el rendimiento, esta fórmula también permite predecir con facilidad la composición del queso. Luego de los cálculos y luego de la producción, se comparan día tras día, preferiblemente con la ayuda de herramientas para el control estadístico de procesos, las predicciones de la fórmula con los resultados de la operación. Esto nos permite conocer el desempeño del proceso a través del tiempo como porcentaje del rendimiento óptimo (eficiencia global), la eficiencia de recuperación de proteínas y la eficiencia de recuperación de materia grasa. De esta manera, al conocer las eficiencias de recuperación de proteínas y materia grasa por separado a través del tiempo, y sabiendo cuáles son los principales factores que afectan estas eficiencias individuales, las empresas tendrán información útil para saber, con poca incertidumbre, dónde deben intervenir en el proceso para mejorarlo. Esta y las demás fórmulas recopiladas por la Federación Internacional de Lechería fueron desarrolladas para quesos elaborados a partir de leche fluida sometida a procesos tradicionales de pasteurización. Sin embargo, en la práctica latinoamericana hay otras formas de fabricar queso y, para todos esos casos, es necesario modificar la fórmula G con el fin de predecir el rendimiento con precisión. En breve, se trataría, por ejemplo, de establecer factores de transferencia para emulsiones homogenizadas de grasa anhidra de leche y para todos los componentes de la leche cuando se usan tecnologías de membranas con el fin de concentrar los sólidos, o se usa leche en polvo o crema para estandarizar, etc. El trabajo de desarrollo de las fórmulas modificados es iterativo también, a partir de la información y conocimiento existentes en las empresas, de información en la literatura técnica y de experimentación para validar las fórmulas. Desde luego, es posible también construir una fórmula general que contemple todas las variantes posibles y que, al aplicarla a un queso y a un proceso en particular, simplemente se le asignen distintos valores numéricos a los términos en esta fórmula general. En términos sencillos, lo que la fórmula G significa es que el rendimiento es la suma de: materia grasa en el queso + complejo de paracaseína, calcio y fosfato en el queso + sal añadida al queso + sólidos de lactosuero en el queso + agua en el queso. Como mencionamos antes, no es más que un balance de materiales. Ejemplo 1. Queso Blanco Pasteurizado de Alta Humedad. Si tenemos leche fluida de vaca con 34 g/kg de materia grasa y 31 g/kg de proteína y deseamos obtener un queso blanco pasteurizado con 50% de humedad y 2.5% de sal, ¿cuál sería el rendimiento, la composición del queso y la composición del lactosuero si la eficiencia de fabricación de queso fuera 100%? En este caso, G = 3.40 (kg de materia grasa en 100 kg de leche), C = 2.45 (79% de 3.1 kg de proteína / 100 kg de leche) Kg = 0.93 (se recupera el 93% de la materia grasa) Kc = 1.02 (se recupera cerca del 95% de las caseínas y el factor incluye además el calcio y el fosfato asociados con la paracaseína)

H = 0.50 (humedad de diseño del queso) S = 0.025 (fracción de sal en el queso, según el diseño) Hfes  H - 1.04/R  0.50 - 1.04/R (fracción del agua en el queso, que puede actuar como solvente para los sólidos del lactosuero) SL= 0.065 (fracción de sólidos en el lactosuero libre de caseína y de grasa) Los valores numéricos de Kc, Hfesy SL son valores típicos de quesería de alta eficiencia y provienen de teoría detallada de rendimientos en quesería (Emmons et al., 1991). Con lo anterior, procedemos a hacer un cálculo iterativo, suponiendo un valor de R para el lado derecho de la fórmula, calculando el valor de R en el lado izquierdo, y así sucesivamente hasta que coinciden el valor supuesto y el valor calculado:

Entonces, con un proceso de quesería 100% eficiente, deberíamos obtener 12.8 kg de este queso por cada 100 kg de leche fluida de la composición señalada. La diferencia entre esta cantidad calculada y la cantidad real obtenida en promedio a través del tiempo es una indicación del espacio de oportunidad para intervenir en el proceso y mejorarlo. Otra forma de expresar este rendimiento es diciendo que se necesitan (100/12.8) = 7.8 kg de leche para producir un kg de queso. La cantidad de lactosuero producido es: 100 - 12.8 (1 - 0.025)  87.5 kg Y la composición del lactosuero sería la siguiente: Proteína

(3.1)(1 - 0.75)(100)/87.5  0.9 %

Grasa

(3.4)(1 - 0.93)(100)/87.5  0.3 %

Sólidos totales

[(100x0.121) -(12.8)(0.5 - 0.025)](100)/87.5  6.9 %

Lactosa y minerales

~(6.9 - 0.9 - 0.3)  5.7 %

Usaremos estos datos de composición más adelante para predecir el rendimiento de requesón elaborado a partir de este lactosuero. Finalmente, con esta eficiencia, la composición del queso sería la siguiente: Humedad

50 % (diseño)

Sal

2.5 % (diseño)

Proteína

(3.1x0.75)100/12.8  18.2 %

Grasa

(3.4x0.93)100/12.8  24.7 %

Lactosa y minerales ~ (100 - 50 - 2.5 - 18.2 - 24.7)  4.6 %

Ejemplo 2. Queso Blanco Pasteurizado de Baja Humedad. Si deseamos fabricar un queso blanco pasteurizado para rallar, con 35 % de humedad y 2 % de sal, a partir de leche semidescremada al 2.5 % de materia grasa, ¿cuál sería el rendimiento, la composición del queso y la composición del lactosuero si el proceso de quesería fuera 100 % eficiente? Entonces, la composición de la leche es, además de 2.5 % de materia grasa: Sólidos totales 11.3 % Proteína 3.13 % Lactosa y minerales 5.65 % En este ejemplo: G = 2.50 (kg de materia grasa en 100 kg de leche), C = 2.47 (79% de 3.13 kg de proteína / 100 kg de leche) Kg= 0.93 (se recupera el 93% de la materia grasa) Kc= 1.02 (se recupera cerca del 95% de las caseínas y el factor incluye además el calcio y el fosfato asociados con la paracaseína) H = 0.35 (humedad de diseño del queso) S = 0.02 (fracción de sal en el queso, según el diseño) Hfes » H - 1.04/R  0.35 - 1.04/R (fracción del agua en el queso, que puede actuar como solvente para los sólidos del lactosuero) SL = 0.065(fracción de sólidos en el lactosuero libre de caseína y de grasa) Procedemos a hacer el mismo cálculo iterativo que en el ejemplo anterior, suponiendo un valor de R para el lado derecho de la fórmula, calculando el valor de R en el lado izquierdo, y así sucesivamente hasta que coinciden el valor supuesto y el valor calculado:

R= (G • Kg) + (C • Kc) + [S + H + (Hfes•SL)/(1-SL)] • R Iteración 1 2 3 4

R supuesto 9.0 8.4 8.0 7.9

R calculado 8.4 8.1 7.9 7.9

Entonces, con un proceso de quesería 100% eficiente, deberíamos obtener  7.9 kg de este queso por cada 100 kg de leche fluida semidescremada de la composición señalada o, en otras palabras, se necesitan (100/7.9) = 12.7 kg de leche para producir un kg de este queso para rallar. La diferencia entre esta cantidad calculada y la cantidad real obtenida en promedio a través del tiempo es una indicación del espacio de oportunidad para intervenir en el proceso y mejorarlo. La cantidad de lactosuero producido es: 100 - 7.9 (1 - 0.02)  92.3 kg y la composición del lactosuero sería la siguiente: Proteína

(3.13)(1 - 0.75)(100)/92.3  0.8 %

Grasa (2.5)(1 - 0.93)(100)/92.3  0.2 % Sólidos totales [(100x0.113) - (7.9)(0.65 - 0.02)](100)/92.3  6.9 %

Lactosa y minerales~ (6.9 - 0.8 - 0.2)  5.9 % Finalmente, con esta eficiencia, la composición del queso sería la siguiente: Humedad 35 % (diseño) Sal 2.0 % (diseño) Proteína (3.13x0.75)100/7.9  29.7 % Grasa (2.5x0.93)100/7.9  29.4 % Lactosa y minerales ~ (100 - 35 - 2 - 29.7 - 29.4)  3.9 % En el siguiente capítulo usaremos los datos de composición de los lactosueros de los ejemplos 1 y 2, para predecir el rendimiento y composición de requesones de distinto contenido de humedad elaborados a partir de dichos lactosueros.

2.2

YOGURT Es el producto de la leche cuagulada obtenido por la fermentación láctica mediante la acción de lactobacillus bulgáricus y streptococcus Thermophilus, a partir de la leche pasteurizada. Los microorganismos productores de la fermentación láctica deben de estar presentes en el producto terminado en cantidad mínima de 1x10 7 colonias por mililitro. El ácido desarrollado en la leche permite una mejor conservación del producto.

2.2.1 MICROFLORA DEL YOGURT Las bacterias del yogurt pertenece al grupo de homofermentativas y transforman hasta el 95% de lactosa a acido láctico. La micro flora del yogurt contiene streptococcus thermóphilus , el cual origina condiciones favorable para el crecimiento de lactobasillus bulgáricus, el cual produce el acido láctico hasta 1.8 %. Ambas bacterias viven en simbiosis, esto significa que se estimula recíprocamente para poder subsistir y reproducirse mutuamente. El streptococcus thermóphilus produce ácido fórmico que requiere el lactobasillus bulgáricus. Mientras que este por su acción protiolítica libera aminoácidos de la casina, valina que requiere el streptoccus thermóphilus, y también los aminoácidos histidina glicina, metionina y ácido glutámico. De esta manera el streptococcus crece en número mas rápido que el lactobacillus bugáricus, posteriormente por acción del ácido láctico que produce ambos el crecimiento del streptococcus thermóphilus se reduce, antibiosis, equiparándose el número con el lactobacillus bulgáricus. 2.2.2

PRODUCTOS DE LA FERMENTACIÓN Los productos que se forman durante la fermentación de la leche en el proceso del yogurt son: Principal  Ácido láctico Secundario  Acetaldehído  Acetona  Diacetilo  Glucanos

2.2.3 CAMBIO DE pH En la siguiente figura se muestra la medición del pH en la leche (6.5 ± 0.03) y en el yogurt (4.4 ± 0.1), en 5 muestras obtenidos de diferentes procesos.

Figura 05: pH de la leche y el yogurt en 5 muestras

2.2.3

CLASIFICACIÓN DEL YOGURT El yogurt se puede clasificar en: Por el tipo de elaboración y tecnología a usar - yogurt aflanado - yogurt batido - yogurt liquido Por el contenido de grasa en la leche - yogurt de leche entera. - yogurt de leche semi descremada - yogurt de leche leche descremada Por el tipo de acabado. - Natural. - Frutado. - Saborizado.

2.2.4

CULTIVO LÁCTICO El cultivo láctico para yogurt, esta constituida por una combinación de streptococcus thermóphilus y lactobacillus bulgáricus al 50%; estos dos microorganismos crecen en simbiosis y ambas son responsables de la fermentación láctica de la leche. La relación entre las dos bacterias se mantiene controlando las condiciones óptimas para la propagación del cultivo: - Cantidad inoculada.- 2 a 3% de fermento láctico. - Temperatura de incubación 42 a 45 ºC - Tiempo de incubación.- 3 horas En el proceso de elaboración de yogurt se puede utilizar tres tipos de cultivos:  

Cultivo puro.- es el cultivo generalmente liofilizado (en polvo), que se adquiere de laboratorios especializados. Cultivo madre.- se prepara a partir del cultivo puro y se utiliza para la preparación del cultivo industrial. El cultivo madre debe ser renovado periódicamente.



Cultivo industrial.- se prepara a partir del cultivo madre y se utiliza para la producción industrial de yogurt. PREPARACIÓN DEL CULTIVO MADRE El cultivo madre, se prepara siguiendo el presente flujograma: RECEPCIÓN DE LA LECHE

Adición del cultivo liofilizado

PASTEURIZADO

Tº = 85 ºC /2min

ENFRIADO

Tº = 43 – 45 ºC

INCUBADO

Tº = 43 – 45 ºC  = 3 – 4 horas

ENVASADO

CONGELADO

T º= > de -2 ºC

Recepción de la Leche El cultivo madre se puede elaborar a partir de leche fresca o leche reconstituida. La leche debe ser decepcionada teniendo en cuenta los estándares de calidad de INDECOPI en el rango de 14 – 18 ºD. Se debe tener en cuenta si se va utilizar cultivo liofilizado de 100 litros ó 500 litros. Dependiendo se adicionará a 1.0 litro de Leche ó 5 litros de leche respectivamente. Pasteurizado Se realiza con el objetivo de obtener una mezcla libre de microorganismos patógenos, la temperatura de la leche es elevada a 85 ºC por 2 minutos. Enfriado Luego del pasteurizado la leche se enfriada a 43 - 45 ºC para inocular el cultivo liofilizado cuyo desarrollo óptimo esta a 4 5 ºC. Incubado

La leche es incubado a 43 – 45 ºC por 3 – 4 horas aproximadamente de pendiendo del material de incubación. Envasado Terminado el tiempo de incubación el cultivo madre es envasado en recipientes plastificados previamente esterilizados de 200 ml de capacidad. Con cada recipiente conteniendo los 200 ml de cultivo madre, en promedio se podrá elaborar 20 litros de yogurt. Congelado Luego que se ha envasado el cultivo madre es congelado de inmediato, para paralizar la actividad de los microorganismos concentrados en el cultivo. A partir del cultivo madre puede prepararse el cultivo industrial. Cada litro de cultivo madre adicionando a 10 litros de leche fresca o reconstituida, las operaciones a seguir son las mismas para la elaboración del cultivo madre. 2.2.5 PROCESAMIENTO. El procesamiento de yogurt consiste básicamente en inocular a la leche, el fermento láctico preparado previamente, luego se incuba la leche inoculada, a 45 ºC durante tres horas. A continuación se describe el flujo de operaciones para la elaboración de yogurt:

RECEPCIÓN DE LA LECHE

ESTANDARIZADO

HOMOGENIZADO FORMULADO PASTEURIZADO ENFRIADO INOCULADO 1

2

3

ENVASADO

INCUBADO

INCUBADO

INCUBADO

REFRIGERADO

HOMOGENIZADO

REFRIGERADO

BATIDO

REFRIGERADO

FRUTADO Y/O SABORIZADO

ENVASADO

ENVASADO

PRODUCTO TERMINADO

FIGURA 02: Flujograma de operaciones del procesamiento de elaboración de diferentes tipos del yogurt. Donde: 1.- Yogurt aflanado 2.- Yogurt batido.

3.- Yogurt líquido. Recepción La leche cruda debe ser de la más alta calidad bacteriológica. Debe tener un bajo contenido en bacterias y sustancias que puedan impedir el desarrollo de los cultivos típicos del yogur (antibióticos, residuos de sustancias de limpieza, enzimas, virus bacteriófagos, etc.), la acidez de la leche debe de estar en el rango de 14 – 18 ºD. Estandarización El contenido de grasa y sólidos de la leche se estandariza de acuerdo con las normas y principios FAO/OMS, con lo que se obtiene una clasificación de los grupos de yogurt:  Yogurt de leche entera: contenido graso mínimo de 3.0%  Yogurt de leche semidesnatada: contenido graso mayor de 0.3 % y menor de 3%  Yogurt de leche desnatada ó descremada: contenido graso máximo de 0.3%. Para el ajuste de los sólidos solubles no grasos se puede realizar las siguientes acciones: se concentra la leche por evaporación, mediante la adición de leche desnatada en polvo o por adición de leche concentrada. El aumento de sólidos solubles no grasos incrementa la viscosidad y la estabilidad de la cuajada del yogurt. La leche añadida debe tener la misma calidad bacteriológica. El yogurt que mas se comercializa es el de leche entre 1. 0 y 3.0% para la elaboración de yogurt dietética (de bajas calorías), se normaliza el contenido de grasa a menos de 1.00%. Homogenización El objetivo de la homogenización es hacer que los glóbulos de grasa sean mucho mas pequeñas obteniéndose finalmente las siguientes ventajas:  Impide la separación almacenamiento.

de

la

grasa

durante

la

incubación

y

 Distribución uniforme de vitaminas liposolubles.  Mejora la viscosidad y le da brillantez al yogurt.  Aumenta la consistencia y estabilidad del producto.  Aumenta la digeribilidad.

La homogenización se realiza a una temperatura de 50 ºC-60º C.

Formulado En esta operación se adiciona a la leche: azúcar 10 % y la leche en polvo 0.5% - 2% con el fin de dar sabor y consistencia característica al producto.

Pasteurizado La pasteurización puede realizarse en intercambiadores de calor donde la leche se caliente hasta 75 ºC y se mantiene a esta temperatura por 10 minutos; luego se enfría de inmediato. Se puede pasteurizar también en ollas u otros recipientes, donde la leche se calienta hasta 85 ºC con agitación constante, manteniéndose a esta temperatura durante 15 segundos. Los objetivos de esta etapa del proceso de fabricación son:    

Eliminar microorganismos patógenos Reducir la población microbiana total para que no interfiera con el desarrollo de las bacterias lácteas del cultivo iniciador Desnaturalizar las proteínas del suero para mejorar la textura del producto final y para ayudar a evitar la separación del suero durante la conservación del yogur (especialmente en el yogur firme o compacto). Hidratar los estabilizantes (añadidos anteriormente) que se disuelven en caliente.

Enfriado Después de la pasteurización de la leche debe enfriarse de inmediato en el intercambiador de calor, hasta una temperatura de 45ºC sino se dispone de intercambiador; el enfriamiento se realiza sumergiendo en agua fría o helada las ollas o recipientes en que se calentó la leche; en este caso es muy importante evitar toda posible contaminación, después del tratamiento térmico. Inoculación La leche a 45 ºC se coloca en tanques o cubos de fermentación; estos deben ser lo mas aisladas posibles, para evitar pérdidas de calor y mantener la temperatura de 45 ºC en la leche inoculado. La cantidad de cultivo láctico que se añade es de proporción de 3% (30 ml por cada litro de leche); se dispersa con agitación por 30 segundos para que se distribuya uniformemente en toda la leche en términos generales los niveles de inoculación esta entre 0.5- 5.0%. Según el tipo de yogur (firme o batido), la incubación se realizará en el envase o en tanques de coagulación. El proceso de inoculación del cultivo (biomasa), a la leche se resume en dos líneas:

Incubación La leche inoculada se mantiene en las cubas de fermentación durante 3 horas a 45 ºC. La temperatura de incubación esta entre 42 a 45 ºC. La incubación térmica cuando la leche haya conseguido un pH de 4.7 o en grados Dornic unos 60 a 70º la incubación puede realizarse también directamente en los vasos para consumo dependiendo del tipo de yogurt a elaborar. Refrigeración Después de la incubación, se enfría el cuagulo de 4 a 8 ºC por 8 horas con el objeto de alcanzar la acidez deseada 89º a 120º Dornic. El enfriamiento tiene como finalidad de reducir la actividad metabólica de los microorganismos. Frutado y/o Saborizado La cantidad de fruta que se adiciona va entre 8 a 15% se agrega en forma de almíbar, mas no directamente como fruta. Las esencias y saborizantes, se pueden adicionar en la pasterización o al momento del batido. Envasado y Almacenado Se envasan en recipientes de plástico a temperatura baja. Desde el punto de vista microbiológico el cultivo de yogurt tiene un crecimiento limitado entre 5 a 12 ºC la mayoría de las industrias almacenan su producto a 1 - 5 ºC de tal manera que le dan mayor tiempo de durabilidad. 2.2.6

BALANCE DE MATERIA En el siguiente cuadro, se presenta el balance de materia para la elaboración del yogurt natural de leche entera.

Operación

Inicio (Kg)

Ingreso (Kg)

Salida (Kg)

Continua (Kg)

% Rendimiento

Recepción

200

---

---

200

Operación 100

Proceso 100

Homogenización

200

---

---

200

100

100

Formulado

200

20,8(1)

---

220,8

110,4

110,4

(2)

Pasteurizado Enfriado Incubado Refrigerado Envasado

220,8 220,82 221,22 221,22 221,22

0.02 0,4(3 ) -------

--------5

220,82 221,22 221,22 221,22 216,22

110.41 100,61 100 100 97,74

110,41 110,61 110,61 110,61 108,11

Almacenado

216.22

---

---

216,22

100

108,11

((1): Leche en polvo 0,5% y azúcar 10% (2): Sorbato de Potasio 0,01% (3): Cultivo para yogurt 0,2%

2.2.7

YOGURT DE LARGA DURACIÓN El yogurt de larga conservación (dos a cuatro meses) es un producto que ha sido tratado térmicamente (tratamiento UHT 137 ºC durante 4 segundos) después de la incubación, con el fin de destruir las bacterias lácteas u otros microorganismos alterantes que puedan haber contaminado el yogurt durante el proceso de fabricación. Posteriormente se envasará de forma aséptica en envases de plástico. Su almacenado, distribución y conservación pueden realizarse a temperatura ambiente.

2.2.5 CALIDAD DEL YOGURT El yogurt de buena calidad debe tener una consistencia suave y una apariencia brillante. En la evaluación de la calidad del yogurt, se consideran principalmente las siguientes características  El cuerpo del producto. Es una característica que influye los conceptos de viscosidad y consistencia. El cuerpo del yogurt, depende esencialmente de la concentración de proteínas de la leche pues estas son los que coagulan, eventualmente depende también de la presencia de estabilizadores.  La acidez del yogurth El nivel de acidez debe estar comprendido entre 0.6 a 1.50 % de acido láctico el pH del yogurt debe estar entre 4.0 a 4.5. Niveles de acides mayor de 1.5 % determinan menor calidad organoléptico.

2.2.6

DEFECTOS DEL YOGURT NATURALEZA

ORIGEN

Gusto a levadura, afrutado, a alcohol   Gusto mohoso   

Insipidez, sin aroma





Actividad débil de los microorganismos (siembra escasa, incubación corta o a una temperatura demasiado baja, inhibidores en la leche, bacteriófagos)



Fallas en la fermentación (siembra muy alta, incubación prolongada o a una temperatura elevada). Enfriamiento lento Conservación a una temperatura elevada

Falta de acidez

Demasiada acidez  

2.2.7

Contaminación por levaduras Contaminación por mohos Frutas de mala calidad en los yogures con frutas Desequilibrio de la flora (demasiados estreptococos) Tiempo de incubación bajo o a una temperatura baja Poco contenida de extracto seco

VALOR NUTRITIVO DEL YOGRUT Cuadro Nº 08: Contenido en nutrientes por 100 g de yogurt Macronutrientes

Yogur natural

Energía (Kcal) Grasa (g) Proteína (g) Hidratos de carbono (g)

55.5 2.6 4.2 5.5

Yogur natural desnatado 40 0.32 4.5 6.3

Vitaminas Vitamina A (ER) Tiamina (B1) (mg) Riboflavina (B2) (mg) Piridoxina (B6) (mg) Vitamina (B12) (µg) Acido fólico (µg) Niacina (EN) Vitamina (C) (mg) Vitamina (D) (mg) Vitamina (E) (mg)

9.8 0.04 0.03 0.05 Trazas 3.70 1.5 0.70 0.06 0.04

0.8 0.04 0.19 0.08 0.40 4.70 1.35 1.60 Tr Tr

Minerales Calcio (mg) Fósforo (mg) Cinc (mg) Hierro (mg) Yodo (mg) Magnesio (mg) Potasio (mg) Sodio (mg) Zinc (mg)

142 90 0.59 0.09 3.70 14.3 214 63

140 116 0.44 0.09 5.30 13.70 64 211

0.59

 

2.3

0.44

1.0 UI de vitamina A = 0.3 Mcg de todo tras - retinol ó 0.6 Mcg de bata caroteno 1.0 ER = 3.33 UI de vitamina A

MANJAR BLANCO La producción de manjar blanco es una forma de conservación de la leche, mediante el empleo de azúcar y la concentración del producto por cocción prolongado hasta por lo menos 65% de sólidos solubles, la cocción prolongado de la leche ocasiona la evaporación parcial del agua contenida en ella, favorece además ciertas reacciones entre proteínas y azúcares que son los que dan el color y sabor característico al producto.

2.3.2 CONTROL DE LA ACIDEZ TITULABLE Antes del proceso debe conocerse la acides titulable de la leche. ANÁLISIS La acidez titulable de la leche recepcionada debe estar comprendida en el rango de 14 – 18 ºD según INDECOPI. Para este análisis se procede de la siguiente manera. Procedimiento - Se toma 9 ml de muestra de leche y se vierte en un vaso de precipitación de 50 ml de capacidad luego se adiciona tres gotas de solución de fenoltaleina al 1%. - Luego se Titula con solución del NaOH (0,1N) hasta observar un cambio de color rosáceo. - Se efectúa la lectura teniendo en cuenta que cada décima de ml de gasto de solución NaOH equivale a 0,01g de ácido láctico y es equivalente a 1 º Dornic. A continuación observamos, resultados de la medición de la acidez titulable de la leche en una planta productora de manjar blanco.

DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 PROMEDIO 2.3.3

HABANA 14.75 14.75 15.75 16.00 15,50 15,50 15.00 15,75 15.50 15.50 15.75 15,43

PROVEEDORES SAN MARCOS SORITOR 15,75 15,20 16.00 15,40 16,75 15,80 15,50 15,40 15.00 15,20 16.00 15,60 15,50 15,40 16,50 15,80 16.00 15,80 16,50 15.40 16.00 16.00 16 15,54

PROCESO DE ELABORACIÓN La elaboración de de manjar blanco es básicamente un proceso de concentración, en que se elimina parte del agua de la leche y simultáneamente se descarrillan el sabor y el color característico del producto. A continuación se presenta el flujograma de elaboración del manjar blanco (10 litros de leche).

LECHE

RECEPCION

Bicarbonato de sodio 0.2 – 0.5 gr /Litro

Azúcar 200 – 300 gr/Litro

Glucosa 15 - 20 gr/ Litro

NEUTRALIZADO

10 litros

Tº = 40 ºC

CALENTAMIENTOY MEZCLADO

Tº = 70 ºC

CONCENTRADO

68 – 72 ºBx

PRE -ENFRIADO

Tº = 65 – 70 ºC

LLENADO - PESADO

ENFRIADO

Tº Ambiente

ALMACENDO

T = 2 – 8 ºC

Figura 03: Flujograma de elaboración de manjar blanco. Recepción La leche es recepcionada con una acidez Titulable de 14 – 18 º D.

Neutralizado Para neutralizar la acidez de la leche se añade bicarbonato de sodio (NAHCO3) En base a su acidez a 40 ºC (ver el siguiente cuadro). Acidez de la leche en °D 14 15 16 17 18

Bicarbonato de sodio (g /lt de leche) 0,187 0,280 0,373 0,470 0,560

Calentamiento y Mezclado La leche es calentada ha 70 ºC para la incorporación del azúcar blanca de 200 a 300 gr por cada litro de leche, el producto final alcanzará 68 - 72 °Brix. Es recomendable adicionar el azúcar cuando la evaporación este avanzada. Concentrado En esta operación se lleva acabo a fuego moderado por un espacio de tiempo de 3 horas aproximadamente hasta alcanzar la concentración ideal (68 – 72 ºBx), al final de la concentración se adiciona glucosa en un 15 - 20 gr/Litro, la glucosa le confiere al producto una dulzura apetecida por el consumidor, una textura espesa y además contribuye a que el producto adquiera mayor brillo en su presentación final, sin embargo en el almacenamiento prolongado, la presencia de glucosa puede contribuir al aumento de viscosidad. Pre – Enfriado Obtenido el manjar este, es retirado de la cocina y enfriado hasta una temperatura de 65 – 70 ºC (para no dañar los envases) Llenado – Pesado El manjar blanco con temperatura de 65 – 70 ºC es adicionado a los envases previamente desinfectados de ¼ de Kg por ejemplo, procediendo luego al pesado en una balanza de precisión. Enfriado El manjar blanco envasado es enfriado a temperatura de ambiente para su posterior sellado. Almacenado Luego el producto final es almacenado en una cámara frigorífica a temperatura de 2 – 8 ºC para su posterior comercialización.

2.3.1

FORMULACIÓN PARA UN KILO DE PRODUCTO A partir de leche fresca Leche fresca Azúcar Bicarbonato de sodio Sorbato de potasio

2.500 litros 0.750 kg. 0.250 g 1.000 g

A partir de la leche en polvo Leche en polvo Azúcar Bicarbonato de sodio Agua Sorbato de potasio

0.275 kg. 0.625 kg 0.250 g 2.000 g 1.000 g

El bicarbonato de sodio se utiliza para neutralizar el acidez de la leche y de este modo evitar la formación de grumos. El sorbato de potasio es un conservador químico, que inhibe el desarrollo de hongos y levaduras. 2.3.4

BALANCE DE MATERIA En el siguiente cuadro, se presenta el balance de materia para 10 litros de leche en la elaboración de manjar blanco. Operación Recepción Neutralizado Calentamiento y mezclado Concentrado

Ingreso (Kg) --0,0028(1)

Salida (Kg) -----

Continua n 10 10.0028

Operación 100 100,028

Proceso 100 100,028

10,0028

2 (2)

---

12,0028

119,99

120,028

12,0028 4,9528

0.2(3) ---

7,25 ---

4,9528 4,9528

41,26 100

49,528 49,528

0,1

4,8528

97,98

48,528

-----

4,8528 4,8528

100 100

48,528 48,528

Pre enfriado Llenado y 4,9528 --pesado Enfriado 4,8528 --Almacenado 4,8528 --(1): Bicarbonato de sodio 0. 028% (2): Azúcar 20% (3): Glucosa 2%

2.3.5

% Rendimiento

Inicio (Kg) 10 10

DEFECTOS Y ALTERACIONES MÁS COMUNES DEL MANJAR BLANCO 

LA CRISTALIZACIÓN O AZUCARADO.- Es el defecto más común, y entre las causas que lo provocan están: - Excesiva Concentración.- Al disminuir muy por de bajo de lo normal la proporción de agua, se produce una sobresaturación de azucares, provocando su cristalización.

- Falta de glucosa.- Ésta se opone a la cristalización de la sacarosa y de la lactosa y si es adicionado en poca cantidad (fuera del rango), es posible una cristalización. - Excesiva cantidad de sacarosa.- Una elevada proporción de sacarosa puede ser causa para la cristalización.  FALTA DE SABOR Y COLOR. Este problema es debido al tiempo insuficiente de cocción  COLOR MUY OSCURO Causado por una cocción prolongada.  DESARROLLO DE HONGOS EN LA SUPERFICIE Causado por: - Uso de envases no esterilizados. - Contaminación posterior al proceso. - Falta de conservantes químicos. 2.4 MANTEQUILLA Es el producto graso obtenido exclusivamente de la leche o nata de vaca, higienizados de alto contenido graso, obtenido a partir de la crema proveniente de la leche; puede ser de crema fresca o madura por medio de la adición de cultivos lácteos especiales. La mantequilla es una mezcla pastosa con un contenido de graso de 80%, o mas este producto se obtiene batiendo la crema. Por este procedimiento mecánico, los glóbulos grasos se separan de la fase acuosa y se junta, incorporando partículas liquidas.

Técnicamente la mantequilla es una emulsión del tipo “agua en aceite”, obtenida por batido de la crema, y que contiene no menos del 82% de materia grasa y no más del 16% de agua. 2.4.1

COMPOSICIÓN MEDIA DE LA MANTEQUILLA La compasión varía según el país de origen tal como se puede observar en los siguientes cuadros.

En el siguiente cuadro, se presenta la composición de la mantequilla.

COMPONENTES

%

FASE GRASA

82

AGUA