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• Jhonathan Camacho Caceres

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GUIA DE PRÁCTICAS DE TECNOLOGIA DE LA LECHE

Ing. MSc. WILLIAM E. HEREDIA PEÑA

PRACTICA N°1 ENSAYO DE DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA

1.-OBJETIVO.  Mediante la presente práctica estableceremos el método usual para determinar la densidad relativa de la leche.

1. CONSIDERACIONES TEORICAS: La densidad de la leche, es una de las constantes físicas que se determinan con mayor frecuencia en la fábrica, tanto en la leche fresca, como durante su proceso o reconstitución. Para el caso de la leche fresca, la densidad indica en forma presumible la posible adulteración por la adición del agua o por la remoción del contenido graso. Si se trata de densidad durante el procesamiento, como podría ser el caso de la evaporación de la leche, la densidad estará indicando el nivel de concentración del producto. Y si fuera leche reconstruida, nos permite evaluar si la reconstrucción se ha efectuado en forma correcta, si existe o no un exceso de sólidos, o en caso de faltar estos se sospecha de una mala solubilidad de la leche en polvo. La densidad es una constante que es afectada por la temperatura, observándose que a medida que esta se eleva, el valor absoluto de la densidad disminuye. Esta característica hace que se obtengan diferentes valores de densidad, para una misma leche medida a diferentes temperaturas. De allí que la lectura de la densidad se refiere siempre a una temperatura fija, que normalmente es de 15°C y en algunos casos 20°C Por otra parte es importante destacar que la medición que efectúan los lactodensímetros es la gravedad específica que para efectos prácticos se considera igual, al valor de la densidad. La gravedad específica corresponde a la relación del peso de un volumen dado de leche sobre el peso del mismo volumen de agua a 4 "C. Los lactodensímetros de SOXHLET, QUEVENNE y RICHMOND están referidos al agua a 15°C y el método inglés B.I.S. a 20°C.

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2. REFERENCIAS NORMATIVAS: 2.1 ITINTEC 202.001 LECHE. Definiciones, clasificación y requisitos.

3.2 ITINTEC202.008 LECHE. Ensayo de Determinación de la Densidad Relativa.

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3. APARATOS E INSTRUMENTOS: 

Erlenmeyer de 300 mL. de cuello angosto.

 Probetas de altura y diámetro adecuados para permitir el fácil manejo del lactodensímetro.  Termómetro certificado, con escala centígrada dividida en décimos de grado.  Lactodensímetro Quevenne, certificado por una entidad oficial, calibrado a 15 ºC o 20 ºC.  Baño maría de temperatura regulable.

4. DESCRIPCIÓN DEL METODO: La determinación de la densidad relativa se debe efectuar por lo menos 6 h. después del ordeño. La determinación se efectúa directamente en la leche cuando ésta se puede homogenizar correctamente. Se transfieren aproximadamente 200 ml de leche en una probeta. La leche debe mantenerse durante la lectura de la densidad a una temperatura comprendida entre 10 ·C y 20 .c. Luego se introduce suavemente el lactodensímetro con u giro rotatorio, cuidando que no se adhiera a las paredes de la probeta ni que se sumerja más de 1 cm. Sobre el punto de aforo. Se espera que el lactodensímetro quede en equilibrio (inmóvil), se lee el valor indicado en la escala justamente en el borde superior del menisco adherente al vástago del aparato.

5. EXPRESIÓN DE RESULTADOS: Si la lectura se efectúa a la temperatura de 15 ºC, el resultado será de la densidad relativa leída. Si la lectura se efectúa a una temperatura diferente a 15 ºC, pero comprendida entre 10 ºC y 20 ºC, deberá corregirse la densidad relativa leída, añadiendo o sustrayendo 0,0002 por cada grado centígrado por encima o por debajo respectivamente. También podemos emplear las siguientes fórmulas:  Si la temperatura es menor a 15 "C empleamos: DRC= DL- (15ºC - TL) x 0,0002  Si la temperatura es mayor a 15 ºC empleamos DRC= DL+ (TL - 15ºC) x 0,0002

Dónde: DRC: Densidad relativa corregida. DL: Densidad leída. TL: Temperatura leída UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

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Observe cuidadosamente el lactodensímetro y notará que en la graduación, figuran únicamente las dos últimas cifras de los valores convencionales de densidad, en un rango de medición comprendido entre 20 y 37 O 40, lo que equivale en la práctica una densidad comprendida entre 1,020 y 1,037. El hecho de figurar las dos últimas cifras permitiría llamar a estas cifras grados de densidad. (Únicamente por razones didácticas)

6. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS:

Leche del Avelino leche de feria el altiplano

1.026 1.024

LA leche esta aguada por que no se encuentra dentro del rango de la densidad normal . Leche entera Leche descremada

DENSIDADES NORMALES 1.028 a 1.033 1.032 a 1.036

Según la Norma Técnica Peruana, el valor límite de la densidad (calculada por Richmond9 para una leche con 3% en grasa es de 1.0296 La densidad varía según el tipo de leche. Para la leche de vaca oscila entre 1.028 y 1.042, siendo el valor medio de 1.031.Para la leche de cabra la densidad es de 1.0301.034,mientras que en la leche de oveja oscila entre 1.037 y 1.040. Las adulteraciones influyen sobre el valor de la densidad. Así el aguado la rebaja, el desnatado y la adición de leche desnatada la aumentan.

7. INFORME: Se informa la densidad relativa leída, si la temperatura a que se efectúo la lectura fue de 15°C, o la densidad relativa corregida, si es que la temperatura a que se efectuó la lectura fue diferente a 15 ºC. 8. CUESTIONARIO:

 ¿Cuáles son los actores que afectan la densidad de la leche?

a) POR CAUSAS NORMALES: 1. Con la temperatura: cuando la medición se realiza a temperatura próxima a los 29 ó 34 °C, la temperatura de fusión de la grasa varía y por supuesto su densidad que no se restablece hasta varias horas después.

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2. Con el tiempo transcurrido desde el ordeñe: durante las 6 horas que siguen a éste y mientras la leche se enfría, la densidad aumenta. 3. Por la composición de la leche. 4. Por las distintas etapas del ordeñe: la 1º etapa por ser pobre en grasa tendrá mayor densidad que al final por tener mayor porcentaje de materia grasa. b) POR ADULTERACIONES: 1. Por agregado de conservantes sólidos: por ej. , el agregado de dicromato de potasio, incrementa la densidad en 0,0007 por cada gramo de sólido añadido por litro de leche. 2. Por aguado. 3. Por aguado con soluciones preparadas: según tengan éstas densidades mayores, menores o iguales que las de la leche. 4. Por desnatado: como esta adulteración obra en sentido contrario que el aguado conviene estudiarlas conjuntamente porque pueden dejar invariable la densidad. 5. Por aguado con soluciones y desnatado: variará según la densidad de la solución preparada. 6. Por neutralización: depende de la densidad de la solución preparada.

Existen diversos factores que afectan la densidad, los principales son la temperatura y la composición propia de la leche. Una leche baja en grasa, tendrá una densidad menor que una rica en grasa, que la tendrá más elevada; aparentemente esto debería ser a la inversa, debido a la baja densidad de la grasa, pero en la leche normal cuando aumenta la grasa, también aumentan proporcionalmente los sólidos no grasos y las densidades combinadas de los diferentes compuestos de la leche, compensan de sobra el efecto deprimente de la grasa. En cambio, una leche descremada si tiene mayor densidad, porque se le sustrajo la grasa, pero quedaron los sólidos no-grasos. La densidad promedio de la leche de vaca es 1.0360, en México a 15 ºC no debe ser menor de 1.029.  ¿Qué otros métodos se aplican para determinar la densidad de la leche?

La determinación puede realizarse de dos formas: a) Peso de un volumen fijo (medida de la densidad absoluta y relativa) ‫ﻣ‬ ‫ﻣ‬

Picnometría Balanza hidrostática

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b) Volumen de un peso fijo (medida de la densidad relativa, ya que la escala está establecida en función del agua a 15 ºC). Lactodensímetro (lectura directa a 15 ºC expresada en ºQuevenne) Determinación de la densidad con el picnómetro Material: ‫ﻣ‬

Picnómetro

‫ﻣ‬

Termómetro

‫ﻣ‬

Balanza

Procedimiento: ‫ ﻣ‬Pesar el picnómetro limpio y seco ‫ ﻣ‬Llenar con agua destilada a 20 ºC , secar bien las gotas del exterior y volver a pesar. La diferencia de pesada proporcionará la masa de agua contenida en el picnómetro. ‫ ﻣ‬Vaciar, lavar el picnómetro 2-3 veces con la leche problema a 20 ºC y volver a pesar. Restando a esta pesada el valor del picnómetro vacío, obtendremos la masa de leche. ‫ ﻣ‬Calcular el volumen del picnómetro: Volumen = P/D

P = peso del agua

D= densidad del agua a 20 ºC que se observa en las tablas ‫ﻣ‬

Conociendo el peso de la leche y el volumen del picnómetro, la densidad de la leche es: D = peso de la leche/ volumen del picnómetro.

 ¿Cuáles son las densidades de los siguientes productos: leche entera, leche descremada, leche condensada y leche evaporada?    

Leche condensada 1.160 (Davis) Leche evaporada 1.066 (Davis) Leche descremada 1.032 a 1.036 Leche entera 1.028 a 1.033

Según la Norma Técnica Peruana el valor límite de la densidad (calculada por Richmond) para una leche con 3% de grasa es de 1.0296. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

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DENSIDAD DE LA LECHE: La densidad es una variable que determina la relación que hay entre la masa y el volumen de una sustancia, por lo tanto la densidad está dada en unidades de masa sobre volumen, por ejemplo: gramos / militro ó gramos / centímetro cúbico, kilogramo / litro, etc. La densidad del agua es de 1,00 gramos / centímetro cúbico a una temperatura de 15°C, lo que quiere decir que 1000 gramos de agua ocupan un volumen de 1000 centímetros cúbicos a esta temperatura. La densidad de la leche está directamente relacionada con la cantidad de grasa, sólidos no grasos y agua que contenga la leche. Al realizar un análisis de densidad en la leche, se debe tomar una muestra fresca y mezclarse suavemente sin que haya incorporación de aire.

LECHE CONDENSADA Se elimina agua operando a presión reducida (aproximadamente medio atm) hasta obtener un líquido espeso, de densidad: 1,3 g/ml. Se le agrega 30% de azúcar si la materia prima es leche entera, porcentaje que se eleva al 50% para leche descremada. La disolución en agua de 350 - 400 g de leche condensada regenera un litro de leche líquida La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/cm3) es para una leche entera, pues la leche descremada está por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm 3), mientras que una leche aguada tendrá valores menores de 1.028 g/cm3. LECHE EVAPORADA Los siguientes procesos participan en la producción tradicional de leche evaporada calentamiento previo de leche estandarizada, evaporación al vacío, homogeneización; estabilización, llenado, sellado esterilizado a 116° C durante 15 a 20 minutos y enfriamiento. Para fabricar leche entera condensada y endulzada, la leche que se utiliza se estandariza mediante la adición de crema, de manera que la relación entre grasa y sólidos no grasos sea de 1:2.44. Las operaciones subsecuentes del proceso son precalentarniento de 77 a 82° C, adición de sacarosa, evaporación al vacío a temperatura de 54 a 60° C, enfriamiento rápido a 30° C, sembrado con lactosa, el llenado y el sellado.

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PRACTICA N°2 DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA LECHE: PRUEBA DEEEL ALCOHOL (CUANTITATIVO)

1. OBJETIVO Mostrar al estudiante los procedimientos para determinar la acidez en la leche cruda, por el método cualitativo (prueba del alcohol

2. CONSIDERACIONESTEÓRICAS: El conocimiento de acidez de la leche, permite apreciar el grado de deterioro que han producido los microorganismos lácticos en la leche. La leche, desde el momento que sale de la ubre, presenta una reacción ligeramente ácida, la misma que se denomina acidez inicial y que debida a la presencia del anhídrido carbónico, citratos, ácido cítrico, caseína, albúmina y fosfatos, dentro de los cuales el de mayor aporte es la caseína. Posteriormente los microorganismos lácticos consumen la lactosa y lo transforman en ácido láctico, producto que no se presenta en la leche recién ordeñada, por lo que la acidez que el ácido láctico provoca, se le llama acidez adquirida. Se ve pues que la acidez mide el estado actual del producto, mas está un poco limitada en cuanto a decirnos algo sobre la capacidad de estabilidad del mismo, o dicho de otra manera, la acidez no puede informarnos sobre el potencial de la actividad microbiana que puede ser un riesgo ya que tiene la capacidad de acidificar la leche. 3. APARATOS E INSTRUMENTOS:  Tubos de ensayo.  Pipeta volumétrica de 2 cc o 1 cc.

4. REACTIVOS:  Alcohol etílico al 68 % en volumen.

5. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO:    

Se pipetea en un tubo de ensayo 2 cc de leche. Se agrega la misma cantidad de alcohol etílico al68 % en volumen, esto es 2 ccAgitar el tubo de ensayo durante 10 seg. Aproximadamente. Observar las características de la mezcla.

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6. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:  si no se ha producido reacción alguna, la leche está en buenas condiciones.  Si se ha formado pequeños grumos o se ha producido una coagulación clara, la leche está deteriorada, esto es en extremo ácida.  La prueba del alcohol puede sensibilizarse aún más, empleando algún indicador colorimétrico como podría ser ALIZARINA (Alizarina = Dioxiantranquinona) C14H606(OH)2  Producto que se agrega en una proporción de 2 gramos por litro de alcohol neutralizado al 68 % en volumen; se deja en reposo 12 horas, luego se filtra y queda listo.  la solución de alizarol es de color rojo vinoso con los álcalis y amarillo con los ácidos. DOSTIPOS DE LECHE Mustra 1

Un poco de grupos

Muestra 2

No presenta grumos

Es una prueba de alto valor práctico, eficiente para obtener una rápida orientación de algunas alteraciones de la leche y para prever la coagulabilidad de la misma por efecto del calor. Contribuye también a descubrir las leches anormales, por ej. el calostro, la leche del final del ordeño, o la leche cuyo contenido mineral se ha alterado, ya que resulta más coagulable que la leche normal. Se emplea también para diferenciar leches con elevado grado de acidez, leches viejas o mal conservadas, leches viejas mezcladas con frescas, leches con desequilibrios minerales. En esta prueba, el alcohol activa el poder precipitante del ácido láctico sobre las proteínas del suero (principalmente la caseína), evidenciándose por la presencia de grumos.

7. APENDICE: Las leches con un contenido de calcio iónico o de composición anormal, especialmente las del final de la lactación, pueden coagular por el alcohol sin ser ácidas lo mismo ocurre con algunas leches mastitis.

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8. CUESTIONARIO:  Mencione y describa otros procedimientos cualitativos para la determinación de la acidez de la leche.

1. Prueba de la ebullición 2. Medición del pH: ACIDEZ ACTUAL o IONOMÉTRICA 3. Acidez por titulación: ACIDEZ TOTAL o TRITRIMÉTRICA 1) PRUEBA DE LA EBULLICIÓN Principio del método Un determinado volumen de leche se somete a altas temperaturas y se observa si hubo o no coagulación de las proteínas sobre las paredes del tubo. Material necesario Tubos de ensayo. Pipetas. Mechero. Procedimiento: 1. Colocar una muestra de leche en un tubo de ensayo. 2. Calentar a fuego directo hasta ebullición. 3. Observar el aspecto de la leche haciéndola deslizar a ésta sobre las paredes del tubo, circular y longitudinalmente. 4. La coagulabilidad de la leche (precipitación de caseína) o el comienzo de su floculación, con indicio de su elevada acidez y por lo tanto esta leche se conservará poco y no es apropiada para ser industrializada. Son leches ácidas, viejas o mal conservadas. 2) DETERMINACIÓN DEL pH El pH normal de la leche es 6,6 - 6,8. Se lo puede determinar de varias formas: 1) Utilizando un aparato electrónico (pHmetro) o potenciómetro. 2) Utilizando papeles indicadores de pH. 3) Utilizando reactivos indicadores de Ph 3) DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE La acidez titulable de la leche es la acidez expresada convencionalmente como contenido de ácido láctico y determinada mediante procedimientos normalizados. Se puede realizar a los siguientes tipos de leche: leche fresca, leche homogeneizada (pasteurizada o esterilizada), leche descremada y semidescremada. Principio del método: Un volumen conocido de la muestra se titula con una solución alcalina de concentración determinada, con ayuda de un indicador de cambio de pH, el que indica el punto final de la titulación, que será aquel en el cual las cargas acidas y básicas están en equilibrio. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

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Instrumental: Erlenmeyer de 125 ml Pipeta volumétrica de 10 ml. Bureta de 10 ml Reactivos: Solución Dornic 0,111 N de NaHO (1 ml de esta solución equivale a 0,01 g de ácido láctico). Solución indicadora de fenolftaleína al 2% en alcohol etílico. Procedimiento: 1. Medir 10 ml de leche con pipeta volumétrica y colocarlos en un Erlenmeyer de 135 ml. 2. Añadir 3 gotas de sol. de fenolftaleína al 2%. 3. Valorar con sol. 0,111 N de NaHO hasta aparición de una débil coloración rosada que persista como mínimo durante 30 segundos. 4. Leer en la bureta el volumen de solución empleada. 5. En la práctica se acostumbra a expresar la acidez en grados Dornic, se utiliza para ello la siguiente ecuación: A= V x 10 A= acidez titulable de la leche, expresada en grados Dornic. V= volumen de la sol. NaHO empleados en la titulación, en ml

También puede expresarse como contenido en acido láctico para lo cual se utiliza la siguiente ecuación % acido lactico= V /10  ¿Influye la mastitis en la acidez de la leche?

En un plan de control de mastitis, el uso de antibióticos, tanto para el tratamiento de los casos clínicos como la antibioterapia de secado y el eventual tratamiento de casos subclínicos por Streptococcus agalactiae durante la lactancia (“terapéutica blitz”), es una práctica habitual. Esto debe hacerse con la responsabilidad del caso, respetando estrictamente los períodos de retiro de la leche que indica cada uno de los membretes comerciales, porque el tema de la presencia de residuos químicos en los alimentos es un tema de preocupación creciente entre consumidores, industriales, técnicos y autoridades sanitarias. Definir un residuo es una tarea compleja. Hace años, cuando las técnicas analíticas detectaban solamente niveles muy elevados, el solo hallazgo de alguna concentración detectable del antibiótico en los productos lácteos hablaba claramente de un riesgo para el consumidor. Actualmente, con el gran incremento de la sensibilidad de los métodos de detección, es mucho mas fácil encontrar residuos de antibióticos en el orden de las p.p.b. (1 mg/1000 lts. de leche) El problema es definir con precisión si eso representa un riesgo para la salud del consumidor. En el caso particular de la leche, al riesgo toxicológico se suma el riesgo tecnológico,

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PRACTICA N°3 DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA LECHE (METODO VOLUMETRICO) RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1. REFERENCIAS NORMATIVAS: 1.1 ITINTEC202.009 LECHE. Ensayo de Acidez. 1.2 ITINTEC202.008 LECHEY PRODUCTOS LACTEOS. Leche cruda. Determinación de la acidez de la leche. Método volumétrico.

2. APARATOS E INSTRUMENTOS:  Erlenmeyer de 100 cc.  Bureta de precisión graduada de 0,1 cc.  Pipeta volumétrica de 10 cc O 9 cc.

3. REACTIVOS  

Solución alcohólica neutralizada de fenolftaleína al %. Solución valorada 0,1 N de hidróxido de sodio Na (OH), libre de carbonatos (1CC o 01 mL de NAOH 0,1 N, equivale a 0,0090 g de ácido láctico).

4. DESCRIPCIÓN DELMETODO:  Se pipetea en el Erlenmeyer 10 mL o 9 mL de leche y se adiciona 6 gotas de la solución de fenolftaleína.  Se titula con la solución de hidróxido de sodio 0,1 N, hasta viraje del indicador a un color rosa pálido que persiste más o menos 10 seg. La titulación no debe durar más de 20 seg. y debe ser hecha contra un fondo blanco.

5. EXPRESIÓN DE RESULTADOS:  Si se emplean 10 cc de muestra (leche o suero), se debe emplear la fórmula siguiente para el cálculo de los resultados:

𝐴=

𝑣 ∗ 0.09 ∗ 100 𝑁∗𝑚

A = Acidez en gramos de ácido láctico/ 100 cc de leche. v = Centímetros cúbicos de la solución 0,1 N de hidróxido de sodio gastado. 0,09 = Factor en ácido láctico. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

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m = Cantidad de muestra tomada. N = Normalidad del hidróxido de sodio empleado.

Si se emplean 9 cc de muestra (leche o suero), no se precisa realizar ningún cálculo haciéndose una lectura directa, ya que cada 0,1 cc de NaOH 0,1 N corresponden a 0,01 g de ácido láctico. 6. INFORME:

Gasto es 1.4 utilizando la formula nos da: 12.6° D Significa que es una leche a guagua no está dentro del rango normal de la leche 16°-18°D es