UNIVERSIDADA NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad dl Perú, DECANA DE AMÉRICA FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA ESCUELA ACADÉMICA DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS LECHE: DEFINICIÓN, CARACTERÍSTICAS, COMPOSICIÓN QUÍMICA, TIPOS, LEGISLACIÓN POR: Q.F. NELSON BAUTISTA CRUZ JUNIO, 2012 LECHE DEFINICIÓN Producto íntegro y si calostro, procedente del ordeño adecuado, regular y completo de las vacas sana y alimentadas Se denomina leche a la leche de vaca. Si procede de otro animal se debe especificar. CARACTERÍSTICAS Es un sistema disperso y homogéneo: solución, emulsión y suspensión. Se encuentran disueltas sales minerales, vitaminas y algunas proteínas y ípidos. Se encuentran suspendidas las proteínas, el complejo proteína-grasa (micelas) Es una emulsión grasa/agua,tiene como fase dispersa a la grasa y como fase dispersante al agua (O/W). El color de debe LECHE LECHE CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS CARACTERÍSTICAS VALORES CARACTERÍSTICAS Color Blanco - crema Densidad (g/mL) Olor Característico pH Sabor Liger. dulce Aspecto Líquido homogéneo VALORES 1.26 - 1.032 6.5 - 6-8 Agua (g/100 mL) 87 Extracto seco (g/100 mL) 13 Acidez (g/100 mL) 0.13 - 0.17 El color: los componentes suspendidos como la proteínas, complejo proteínagrasa; captura la luz blanca dándole el color blanco característico. El sabor se debe a la presencia de la lactosa. El aspecto homogéneo se debe a la distribución homogénea de todo los componentes, asimismo, la leche contiene un emulsificante propio que mantiene dispersa las grasas. La densidad es superior a la del por la presencia de sólidos que constituyen el 13%. El pH ligeramente ácido y el % de acidez, se debe a la presencia de diferentes componentes como fosfatos, citratos, CO2 y algunas proteínas. LECHE COMPOSICIÓN QUÍMICA Composición para la leche de vaca DESCRIPCIÓN COMPONENTES AGUA PROTENÍNAS LÍPIDOS CARBOHIDRATOS VALORES 87 % Caseínas, globulinas, albúminas 3 -4 % Trigicéridos, fosfolípidos, colesterol 3–6% Lactosa 3–4% VITAMINAS A, D, E, B1, B2, B12, C MINERALES K, Na, Ca, P, Mg LECHE LECHE PROTEÍNAS PROTEÍNAS VALORES Caseínas 75 % Globulinas 11 % Albúminas 5% Inmunoglobulinas, enzimas 9% Desde punto nutricional las proteínas de la leche son proteínas completas con alto valor biológico. Contiene todos los aminoácidos esenciales y poseen 100% de biodisponibilidad. La caseína constituye la proteína patrón para los estudios biológicos de proteínas de los alimentos. Casi toda las proteínas son estables al calor en condiciones normales. LECHE CASEÍNAS Son proteínas hidrofóbicas que se encuentran formando micelas. Tipos: alfa, α, β, γ y k Contienen grupos fosfato que aportan carga negativa a las micelas. La k – caseína adicionalmente contiene una carbohidratos. Contienen cantidades abundantes de ácido aspártico y glutámico. Precipitan a pH = 4.6, con calcio a excepción de la k – caseína. ESTRUCTURA DE kCASEÍNA LECHE MICELAS es un complejo formado por la interacción de las caseínas. Tiene una forma redondeada. Tiene una forma hidrofóbica (α, β, γ ) e hidrofíca (k). Los iones calcio intervienen en los enlaces entre porteínas. Son estables al calor. Precipita a pH 4.6. Cuando la k – caseína, cuando pierde la fracción glucídica, la micela desestabiliza y se forma el cuajo. se Grasas LECHE PROTEÍNAS DEL SUERO Son solubles en agua, forman una solución coliodal. Son β – lactoglobulina, α – lactoalbímina, y las inmunoglobulinas. No coagulan en pH ácido, no so sensibles al ión calcio. Son resistentes al la renina. Se desnaturalizan a altas temperaturas,. ENZIMAS Contiene enzimas que son sensibles al calor y no sensibles. Fosfatasa alcalina: se inactiva con la pasteurización, es el indicador de tratamiento térmico. Catalasa: Su concentración está relacionado con la infección de la ubre. Lactoperoxidasa: no se inactiva con la pasteurización pero sí con la esterilización. Lisozima: tiene acción bactericida. LECHE LÍPIDOS APOLARES (97-98%) POLARES (2-3%) TRIGLICÉRIDOS FOSFOLÍPIDOS: lecitina, fosfatidilcolina Ácidos grasos insaturados (60%): palmítico, esteárico, mirístico, butírico, hexanoico. CEREBRÓSIDOS Ácido grasos monionsaturados (35%): oleico GANGLIÓSIDOS Ácidos grasos poliinsaturados (5%): iecosapentanoico, docosahexanoico. VITAMINAS, carotenoides. Los lípidos se encuentran formando glóbulos de grasa, se encuentran dentro de las micelas. Los lípidos de la leche tienen alta biodisponibilidad, es fuente inportante de ácidos grasos insaturados. La grasa es materia prima para la fabricación de mantequillas. LECHE LECHE CARBOHIDRATOS Constituyen el 4% de la leche El glúcido principal es la lactosa. LACTOSA (C12H22O11) - Único glúcido libre - 4.2-5.2% - Glúcido energético - Se sintetiza en la glándula mamaria a partir de la glucosa sanguínea - Regula el volumen de leche en la glándula mamaria (componente con mayor actividad osmótica) - Fuente única de galactosa, que forma tejidos nerviosos - Variabilidad: especie, raza, alimentación, estado de lactación, estado fisiológico CONTENIDO EN GLÚCIDOS TOTALES DURANTE LA LACTACIÓN Fase calostral Lactación Final de la lactación Aumenta hasta valor constante Constante Disminución Concentración mínima Leche de mujer 60-65 g/l Leche de vaca 50 g/l Corrección de leche de vaca = humana Adición de azúcar Mamífero sin lactosa: león de mar de California Hidratos de carbono Otros azúcares Glucosa 70 mg/l Galactosa 20 mg/l N-acetil-D-galactosamina N-acetil-D-glucosamina Ácido siálico Ácido N-acetilneuramínico Cantidades Traza Forman parte de las glicoproteínas LECHE LACTOSA glucosa galactosa C1 Enlace b-O-glicosídico C4 LECHE Isómero β LACTOSA - Equilibrio en disolución acuosa lactosa a lactosa β lactosa hidratada lactosa anhidra Mutarrotación (pH, Tª) - Isómeros con diferentes propiedades (actividad óptica, solubilidad, Isómero a cristalización) PROPIEDADES DE LACTOSA o Cristalización (obtención a partir del suero de leche concentrada) Efecto importante para elaborar leche concentrada, congelada y evaporada o para hacer productos en polvo para añadir a algún alimento Inducir cristalización para evitar textura arenosa o Solubilidad baja (10 veces menos que el azúcar ordinario) b-lactosa mas soluble (17 g/100 ml agua tras agitar y calentar) o Poder edulcorante bajo Sacarosa 100 = fructosa 170 = glucosa 75 = lactosa 16 Mas dulce el suero que la leche o Influye en las propiedades coligativas de la leche presión osmótica, pto de ebullición, pto de congelación REACCIONES DE LA LACTOSA enzimáticos químicas Lactosa transformaciones tratamientos biológicas EFECTOS térmicos positivos negativos LECHE O PRODUCTOS LÁCTEOS Hidrólisis química o enzimática (b-galactosidasa= lactasa) - hidrólisis química muy complicada (medio ácido) Glucosa Galactosa - se modifica su solubilidad, poder edulcorante, poder reductor y fermentabilidad - se hace comestible para intolerantes a la lactosa Fermentación láctica - bacterias lactobacilos y streptococos (ácido láctico (↓ pH)) leches fermentadas yogures quesos Fermentación propiónica - bacterias del género Propionibacterium - transforman ácido láctico a ácido propiónico, ácido acético, CO2 y H2O “quesos con ojos” GRUYERE Fermentación butírica - bacterias del género Clostridium o fermentos butíricos - transforman la lactosa o el ácido láctico a ácido butírico “Aparecen olores pútridos y desagradables. Hinchamiento del queso” Fermentación espontánea - leche a Tª ambiente - se forma ácido láctico y otros compuestos - sabor y olor distinto a la fermentada por microorganismos mantequillas (diacetilos o acetilmetilcarbinol) Yogures (acetaldehido) Reacciones químicas producidas por altas T° Formación de lactulosa (no existe en la leche cruda) Indicador de tratamiento térmico y detección de fraudes Grupo aldehído de lactosa Lisina disponible de la proteína Reacción de Maillard (Tª, pH, composición, humedad, almacenamiento) Formación de compuesto intermedio (furosina) Indicador de tratamiento térmico EFECTOS NEGATIVOS Pérdida de valor nutritivo de la leche por pérdida de lisina disponible de la proteína (aa esencial) Pardeamiento de la leche por la formación de compuestos coloreados (melanoidinas, a veces tóxicos). Sobre todo en leche condensada y esterilizada USOS DE LACTOSA - ingrediente alimentario - sustituto de la sacarosa en helados y recubrimientos dulces - por el pardeamiento se utiliza en productos de bollería para dar color - componente en medios de cultivo de mohos en industria de antibióticos - ácido láctico: industrias alimentarias, textiles, farmacéuticas LECHE VITAMINAS Destacan las vitaminas liposolubles. La leche es fuente importante de vitaminas A, D y E. Tambien contiene vitaminas hidrosolubles: B1, B2, B12 Y vitamina C. Tienen alta biodisponibilidad. El tratamiento térmico influye en la pérdida de las vitaminas. VITAMINAS % RDA (240 mL) RDA A 13% 800 µg/día D 1.5 % 5 µg/día E 7% 10 mg/día B1 9% 1,2 mg/día B2 39 % 1,5 mg/día B6 9% 1,6 mg/día B12 31 % 2,4 µg/día LECHE MINERALES Los minerales mas importantes son K, Na, P, Ca, Mg. Contiene en cantidades pequeñas Fe, Cu, Zn. Tienen alta biodisponibilidad. MINERALES K VALORES (mg%) 131 – 146 % Na 52 - 62% Ca 114 – 149% Mg 8 - 12 % P 90 – 105 % COMPOSICIÓN DE LECHE MATERNA COMPONENTES VALORES Agua 88% Proteínas 0.9 – 1% Lípidos 3 – 5% Carbohidratos 6 – 7% Vitaminas A, D, E, K, C, complejo B Minerales Na, K, Ca, Mg, P, Fe, Cu, Zn, F. Otros Hormonas: TSH, GH, Contiene aa libres. Los minerales tienen alta biodisponibilidad, calcio:fósforo (2:1) Contienen anticuerpos Contiene flactoferrina que favorece la absorción de Fe. Contiene omega 3 y 6 LECHE LECHE TIPOS Se clasifican según el tratamiento al que ha sido sometido. PASTEURIZADA ESTERILIZADA UHT UPERIZADAD Tº y t, tratamiento 80 a 85 ºC x 7 minutos 121 ºC x 15 min. 140 ºC x 6-10 segundos 140 – 150 ºC, 2-4 seg. Microorganismos Se eliminan patógenos Se eliminan todo los m.o. Se eliminan de m.o, alta calidad Se elimina todos los m.o Nutrientes Mantiene al 99% Pierde aa azufrados, 90% vitaminas, proteínas. Mantiene todos los nutrientes Mantiene todos los nutrientes Tiempo de vida útil 4 a 5 días 2 a 3 meses 6 meses 5-6 meses Calidad Calidad mediana Baja calidad Alta calidad Alta calidad Otras leche fermentadas: Kefir (contiene etanol) Leches especiales: condensada, evaporada, enriquecidas (Vit D, Ca) LECHE YOGUR Producto derivado de la fermentación de la leche. Las bacterias usadas son: lactobacillus bulgaris, Streptococcus termophilus; son los llamados iniciadores. Se incuba entre 42 a 45 ºC x 4 – 5h pH: 4 – 4.5, produce la coagulación de la micelas.. Es considerada alimento funcional. Favorece el crecimiento de la flora bacteriana, favorece el peristaltismo Componentes Agua Valores 85 – 88% Proteínas 3-4% Grasa 3-5% Lactosa Ácido láctico Trazas 1,1 – 1,2 % Minerales Todos de la leche Vitaminas Complejo B LECHE ALTERACIONES La leche es un producto altamente inestable. la leche fresca se mantienes en condiciones óptimas entre 3 a 4h. A partir de 4h se produce la degradación de los componentes las alteraciones de la leche pueden darse por las encimas y los microorganismos. ALTERACIÓN MICROBIANA La alteración microbiana produce cambios visibles en las características organolépticas Acidificación: Lactobacilos y streptococcus lactis Cambio de color: La Pseudomona Synxantha - amarilla, Pseudomona cyanogenes - azul y Bacillus lactis erythrogenes – roja. Cambio de aspecto: El desarrollo de micrococos y bacilos aumentan la viscosidad de la leche modificando su aspecto. LECHE LECHE ALTERACIÓN ENZIMÁTICA Sus componentes son degradados por las enzimas propias de la leche y encimas bacterianas. Lipasas: degradación de triglicéridos liberando ácidos grasos libres. Peroxidasas: afecta a los ácidos grasos insaturados (enranciamiento) ADULTERACIONES DE LA LECHE La leche es un producto infalsificable pero puede ser adulterado. las adulteraicones frecuentes son: Adición de agua. Adición de espesantes como el almidón. Adición de solutos: cloruros y azúcar LECHE NORMATIVIDAD Las normas Nacionales e Internacionales rigen para leche de manera homogénea. Está prohibido los siguientes componentes: •Preservantes •Colorantes •Saborizantes •Antibióticos •Grasas de origen vegetal •Espesantes •Emulsificantes Los organismos que regulan a la leche y sus tipos son: CODEX ALIMENTARIUS GRACIAS
