UNIDAD DIDÁCTICA Nº 1: Composición, acopio y recepción de leche Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe SESIÓN 1: COMPOSICIÓN DE LA LECHE I. DEFINICIONES Es el producto íntegro de la secreción mamaria normal sin adición ni sustracción alguna y que ha sido obtenida mediante el ordeño (NTP 202.001.2003). La Leche es el producto de la secreción normal de las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos, unos días después del parto y destinada a la alimentación de su cría. “El producto íntegro y fresco del ordeño completo de una o varias vacas, sanas, bien alimentadas y en reposo, exento de calostro y que cumpla con los caracteres físicos y bacteriológicos que se establecen”. II. COMPOSICIÓN Los componentes básicos de la leche son el agua y los sólidos totales (grasa, proteínas, lactosa y minerales), además éstos encuentran en cantidades variables en las leches de las diversas especies animales. GRAFICO Nº 1 COMPOSICION DE LA LECHE 13% AGUA 87% SOLIDOS TOTALES Esto quiere decir que en 100 Kg. de leche; existe 87 Kg. de agua y 13 Kg. de sustancias sólidas; estos constituyen su parte nutritiva. Cuadro 1. Composición de la leche Constituyentes Agua Grasa Proteínas Lactosa Minerales Valor medio (%) 87.00 3.9 3.8 4.8 0.9 La composición de la leche variará, dependiendo de algunos factores como: Raza Alimentación Periodo de la lactancia Enfermedades (mastitis) Hábitos de ordeño Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe En el cuadro 2 podemos observar que la composición de la leche varía en función de las diferentes razas de vacas: Cuadro 2. Composición de la leche de diferentes razas (%) Raza Brown swiss Holstein Jersey * Grasa 4.01 3.40 5.37 Proteínas 3.61 3.32 3.92 Lactosa 5.04 4.87 4.93 Cenizas 0.73 0.68 0.71 *SNG 9.38 8.87 9.56 **ST 13.39 12.27 14.93 Sólidos no grasos ** Sólidos totales AGUA El Aproximadamente el 87 % de la leche es agua. En esta se encuentran disueltas las sales y la lactosa. Los demás componentes como las grasas y proteínas se encuentran suspendidos en ella. GRASAS La grasa de la leche es una mezcla de diferentes ésteres y ácidos grasos llamados TRIGLICÉRIDOS, que están compuestos por un alcohol llamado glicerol y varios ácidos grasos. La grasa proporciona aroma en los quesos. G L I C E R O L Acido graso Ácido graso Ácido graso Figura 1. Estructura del triglicérido PROTEÍNAS Las sustancias proteínicas de la leche de dividen en proteínas y enzimas, las cuales están compuestas por aminoácidos. Cuadro 3. Proteínas de la leche Proteína Caseína Albúmina Globulina Porcentaje en la leche (%) 78 4.6 10.8 Caseína: Dentro de la leche la caseína es la más abundante y la de mayor importancia en la fabricación de quesos, por la acción del cuajo ésta precipita formando un coágulo, con la cual se obtendrá el queso. Existen dos formas de conseguir la floculación y coagulación de las partículas de caseína y son: Precipitación por ácido y precipitación por enzimas. Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe A continuación se presenta en las figuras los fenómenos que ocurren durante la precipitación de las proteínas. ADICIÓN DE ÁCIDO O POR BACTERIAS ACIDIFICANTES CASEÍNA EN LECHE COÁGULO ÁCIDO RESULTADO Figura 2. Coagulación ácida CASEÍNA EN LECHE ADICIÓN DE ENZIMAS (CUAJO) COÁGULO ENZIMÁTICO RESULTADO Figura 3. Coagulación enzimática Proteínas séricas: Son mucho menos que las anteriores (caseína). Lo más frecuente es que permanezcan aisladas y no precipiten en la coagulación enzimática; pero tienen un mayor valor nutricional, sobre todo en su contenido de aminoácidos azufrados y en lisina. LACTOSA La lactosa o conocida como azúcar de la leche es un disacárido el cual esta conformado por dos moléculas, una glucosa y otra llamada galactosa. El contenido de azúcar en la leche es de aproximadamente 4.8 %. Bacterias (Enzimas – lactasa) Glucosa Lactosa Galactosa Enzimas Lácticas Ácido Láctico Figura 4. Transformación de la lactosa a ácido láctico Lo que sucede cuando la lactosa es atacada por bacterias lácticas. La leche se acidifica, es decir, se produce la fermentación de la lactosa con formación de ácido láctico. Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe MINERALES La leche contiene un cierto número de minerales en forma de sales, su concentración total es inferior al 1 %. Las sales minerales se encuentran disueltas en el suero de la leche o formando compuestos con la caseína. Las sales de potasio y calcio son las más abundantes en la leche. VITAMINAS Son esenciales para el normal desarrollo de la vida, éstas intervienen en el crecimiento, reproducción y otras actividades vitales del organismo vivo. La leche es el alimento que contiene la variedad más completa de vitaminas, sin embargo, estos se hallan en pequeñas cantidades y algunos no alcanzan para los requerimientos diarios. Las vitaminas A, D, E y K que son liposolubles se encuentran en la nata y en la mantequilla, mientras que las vitaminas del complejo B que son hidrosolubles quedan principalmente en la leche desnatada. Las demás vitaminas se encuentran en la leche pero en escasa cantidad. ENZIMAS Estas tienen su origen en la ubre de la vaca o en las bacterias. La acción de las enzimas es específica; es decir cada tipo de enzima cataliza exclusivamente un tipo de reacción. Entre las enzimas más importantes están las siguientes: III. Fosfatasa.- Se inactiva a temperaturas superiores a 70 ºC. La presencia de esta enzima indica que la leche no se ha pasteurizado a la temperatura adecuada. Peroxidasa.- Se inactiva a temperaturas mayores a los 80 ºC. Si esta enzima está ausente, significará que la leche ha sido pasteurizada a temperatura elevada. Catalasa.- Esta enzima se encuentra en cantidades mínimas en la leche de vacas sanas. Vacas enfermas de mastitis producen leche con una cantidad mayor de esta enzima. Además algunas bacterias ajenas a la leche la producen. La catalasa se inactiva a temperaturas bajas. Lipasa.- Desdobla la grasa en glicerol y ácidos grasos libres. Los ácidos provocan olores y sabores desagradables en la leche, en la crema y en la mantequilla. Esta enzima se inactiva por una pasteurización a temperatura baja. Reductasa.- Esta no es una enzima láctea, pero es producida por microorganismos. La presencia de la reductasa en la leche indica que la leche está contaminada con microorganismos. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS La leche de vaca presenta las siguientes características físicas: Color Sabor Punto de ebullición Punto de congelación Densidad Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 : Blanco, ligeramente amarillento : Ligeramente dulce : 100.16 – 100.17 ºC a nivel del mar : - 0. 53 / - 0. 58 ºC : 1. 028 – 1.034 g/ml ó Kg/L a 15 ºC. feyalegria57@fya57cefop.edu.pe - pH Acidez titulable Índice de refracción Sólidos no grasos Sólidos totales Materia grasa Prueba de estabilidad de caseína Presencia de harinas : 6.5 – 6.6 : 16 – 18 ºD : 1.35 a 20ºC : Mínimo 8.2 % : Mínimo 11.2 % : Mínimo 3.00 % : Negativo : Negativo La leche de vaca tiene un sabor ligeramente dulce que proviene de la lactosa y un aroma delicado proveniente de las grasas; sin embargo, la leche puede adquirir sabores extraños de diversas fuentes: absorción de olores de establos sucios o hierva, sabores u olores debido a la multiplicación de bacterias, sabor rancio debido a la presencia de lipasas las cuales desdoblan la grasa en glicerina y sus ácidos grasos u por olores desprendidos de tuberías o válvulas que entran en contacto con la leche. La leche tiene un color ligeramente blanco amarillento, debido a la grasa y a la caseína, los glóbulos de grasa y la caseína impiden el paso de la luz por lo cual la leche parece blanca, el amarillo se debe a la presencia de caroteno en la grasa; la leche descremada toma un color ligeramente azulado, causado por la riboflavina o vitamina B2. Punto de congelación: El valor promedio es de - 0.54 ºC (- 0.53 y - 0.58 ºC). Como se precia 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 100.17ºC a nivel del mar. Densidad: La densidad de la leche varía con la temperatura y la composición y puede fluctuar entre 1.028 a 1.034 g/cm3 a una temperatura de 15 ºC; su variación con la temperatura es 0.0002 g/cm3 por cada grado de temperatura. 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. pH: El pH de la leche es de característica cercana a la neutra. Su pH puede variar entre 6.5 y 6.6. 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: Es una medida que determina la cantidad de ácido láctico que contiene la leche. Su variación determina la calidad de la misma, así tenemos: Una leche normal presenta una acidez de 16 – 18 ºD; mientras que valores por debajo de este rango son indicadores de alteraciones debido a la mastitis o al aguado. Valores por encima del rango es producida por la acción de contaminantes microbiológicos. Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe EXAMEN ESCRITO: COMPOSICIÓN DE LA LECHE NOMBRE Y APELLIDOS: ............................................................................................................. FECHA: ................ NOTA: 1. Qué es la leche? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………. . 2. Cuál es la composición de la leche? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………. 3. Qué es análisis organoléptico? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… . 4. Menciona cuatro propiedades fisicoquímicas de la leche con sus respectivos parámetros normales?. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe PRÁCTICA 1: ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE LA LECHE A. ACIDEZ 1 ºD = 0.1 mg de ácido láctico = 0,1 ml Na 0H INSTRUMENTOS: Equipo de titulación Gotero Vaso de precipitación Pipeta REACTIVOS: Hidróxido de sodio 0.1 N Fenolftaleina PROCEDIMIENTO: Uniformizar la muestra, agitándola cuidadosamente a una temperatura de 15 a 20 ºC. Medir 9 ml de leche con una pipeta e introducir esta cantidad en el vaso Añadir de 3 gotas de fenolftaleína sobre la leche y agitar lentamente. Llenar la bureta con la solución de hidróxido de sodio al 0.1 N Empezar a titular la leche en el vaso. Cuando la leche tome un color rosado tenue y persista por 10 segundos, la titulación habrá terminado. Finalmente efectúa la lectura del gasto de hidróxido de sodio. B. DENSIDAD MATERIALES: Lactodensímetro Probeta Termómetro PROCEDIMIENTO: Mezclar bien la muestra de leche, sin formar espuma y agregar 200 ml. de leche (de preferencia entre 15 y 25 ºC), por las paredes de la probeta. Mojar ligeramente el lactodensímetro con leche (para que se deslice con facilidad) e introducir lentamente, hasta la marca 29 y luego dejarlo flotar libremente. Cuando se encuentre en reposo, realizar la lectura. Medir la temperatura y realizar corrección, en caso fuere necesario. Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe Corrección de la lectura por temperatura: Por cada grado centígrado sobre 15 ºC aumentar 0.2 Por cada grado centígrado bajo 15 ºC disminuir 0.2 Ejemplo: Si el lactodensímetro indica 26 a la temperatura de 25 ºC. Corrección: D = 26 + (10 x 0.2) = 26 + 2 = 28 Entonces la densidad será: 1.028 g/ml C. SÓLIDOS TOTALES SÓLIDOS TOTALES = SÓLIDOS NO GRASOS + SÓLIDOS GRASOS INSTRUMENTO: Refractómetro PROCEDIMIENTO: Coloca 2 gotas de leche en el prisma del refractómetro Dar lectura en la escala RESULTADOS: Anota la lectura que indica el refractómetro. D. pH Para determinar el pH se utiliza papel indicador o un pHmetro, que nos da las medidas más exactas INSTRUMENTO: pH-metro PROCEDIMIENTO: Se vierte la muestra de leche en un vaso de precipitación Se introduce el electrodo del pHmetro en la muestra Se enciende el aparato y se lee el pH cuando se haya estabilizado Se apaga el pHmetro, se lava y se guarda en su estuche RESULTADOS: Si el pH de la leche está por debajo de 6,5 la leche está ácida Si el pH de la leche está por encima de 6,6 la leche ha sido estabilizada con algún producto alcalino, tal como el bicarbonato de sodio. Dirección: Carretera Baños del Inca Km 3.5 feyalegria57@fya57cefop.edu.pe