Instituto Politécnico Nacional
CECyT No. 6 “Miguel Othón de Mendizábal”
Carrera de Técnico Laboratorista Químico
ANÁLISIS ESPECIALES
6° SEMESTRE
LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS
Autores: IBQ. AYDEE ELIZABETH RAMIREZ SANCHEZ
IQI.MARIA PATRICIA MARIN HERNANDEZ
Unidad 1: Leche y Productos
Lácteos
INTRODUCCION
La leche es el liquido segregado por las
hembras de los mamíferos a través de las
glándulas mamarias, cuya finalidad básica es
alimentar a su cría durante un determinado
tiempo; su valor se basa en su alto valor
nutritivo, ya que sus componentes se
encuentran en la forma y las proporciones
adecuadas. De tal forma que cada una de las
leches representa el valor mas balanceado y
propio para sus correspondientes crías.
RAZAS
La Holstein- Friesian, es una de
las razas lecheras mas importantes de
Europa y EEUU. Aunque su leche es menos
sustanciosa que la de otras razas, es la que
mas volumen produce por cabeza de
ganado. Los ganaderos ordeñan las vacas
cada 12 horas, casi siempre con una
ordenadora. Un tubo de cristal lleva la leche
directamente de la ubre a un deposito,
preservando su sabor y limpieza. Una vaca
que produzca 6.100 litros de leche al año
amortiza los costos de producción, pero un
buen ejemplar puede producir un 50%.
LECHE
Se entiende por leche para consumo
humano, la secreción natural de las
glándulas mamarias de las vacas sanas
y bien alimentadas, cuando la leche
proceda de otra especie animal, se
designara con el nombre de este, se
excluye el producto obtenido 15 días
antes del parto y 5 días posteriores al
parto o cuando contenga calostro.
LECHE
La leche es una emulsión de materia grasa, en forma globular, en un liquido
que presenta una analogía con el plasma sanguíneo. Este liquido es
asimismo, una suspensión de materias proteicas en un suero constituido por
una solución verdadera que contiene principalmente, lactosa y sales
minerales. Por lo tanto en la leche se presentan cuatro tipos diferentes de
componentes importantes:
Grasas + Proteínas (caseína y albuminoides) + Lactosa + Sales = LECHE
A estos se añaden otros componentes numerosos, presentes en cantidades
mínimas: lecitinas, vitaminas, enzimas, nucleótidos, gases disueltos, etc.
LECHE MATERNA
En los humanos durante la infancia, la
leche tiene su beneficio en el periodo
de desarrollo, ya que es cuando se
desarrolla los huesos y presentan un
crecimiento acelerado, pero conforme
el crecimiento se va terminando la
leche, ya no presenta una necesidad
nutricional, hasta el periodo de vejez
cuando los huesos inician su proceso
de descalcificación, nuevamente se
requiere la leche para contribuir a
disminuir la descalcificación.
EVALUACIÓN SENSORIAL
•COLOR: La coloración de la leche fresca es blanca, aporcelanada; cuando es
muy rica en grasa presenta una coloración ligeramente crema, debido en
parte al caroteno contenido en la grasa de la leche de vaca. La leche pobre en
grasa o descremada es ligeramente de tono azulado.
•SABOR: La leche fresca y limpia tiene un sabor casi dulce y neutro por la
lactosa que contiene, y adquiere, por contacto, fácilmente sabores a ensilaje,
hierba, etc.
•OLOR: La leche fresca casi no tiene olor característico, pero debido a la
presencia de grasa, la leche conserva con mucha facilidad los olores del
ambiente o de los recipientes en los que se le guarda. La acidificación le da un
olor especial a la leche y el desarrollo de bacterias coliformes un olor a
establo o a heces de vaca, motivo por el cual se le designa como “olor a vaca”.
PROPIEDADES FÍSICOQUÍMICAS
Las determinaciones fisico-quimicas de
la leche, son pruebas que se aplican para
conocer los componentes y la calidad de
la leche, se consideran como indicativos
en parte de su calidad.
La mayoría de las
propiedades físicas, dependen del total
de las propiedades de sus componentes:
Aspecto, pH, densidad, temperatura de
congelación.
ASPECTO
la leche es un liquido opaco, blanco, mate,
mas o menos amarillento, según el contenido
de grasa. Tiene un olor poco marcado, pero
característico, su sabor es variable según las
especies animales, es agradable y dulce.
pH
La medida del pH nos da información precisa
del estado de frescura de la leche. Una leche
fresca normal es neutra o ligeramente acida
(pH=7 a 20°C).
Cuando actúan las bacterias las bacterias
lácticas una parte de la lactosa de la leche se
degrada ha acido láctico, lo que hace que
aumente su concentración de iones
hidronio(H3O), por lo tanto el pH disminuye.
ACIDEZ
Es una prueba de rutina que más aplicación practica tiene en la industria
láctea ya que casi todas las operaciones que se realizan o que se relacionan
con el manejo de la leche y sus derivados dependen de la cantidad de ácido
presente, inmediatamente después de la ordeña contiene aproximadamente
.0002% de ácido láctico. Cualquier aumento en este compuesto es debido a la
acción de las bacterias lácticas sobre la lactosa las que producen el ácido
láctico.
% acidez = gasto de Na OH x N x Meq. Ac .láctico X100
muestra
ACIDEZ
La acidez titulable de la leche es el resultado de una
valoración ácido-base en la que un volumen de leche es
llevado al punto de vire de un indicador de pH que suele ser la
fenolftaleína (punto de vire pH = 8,3) utilizando para ello una
disolución alcalina (hidróxido sódico). En la acidez de
valoración estamos determinando la suma de la acidez natural
de la leche (caseínas, sustancias minerales - ácidos orgánicos
y fosfatos) y la acidez desarrollada (ácidos orgánicos
generados a partir de la lactosa por crecimiento microbiano).
DENSIDAD
La densidad media de la leche a 15°C es de 1.028 a 1.035gr/ml.
La adulteración de la leche por desnatado o por dilución aumenta
la densidad, mientras que el aguado la disminuye.
La densidad esta relacionada con la riqueza en materia seca.
DENSIDAD
MÉTODOS
*Lactodensimetro
*Balanza de Morh-Westphal
*Picnometro
TEMPERATURA DE CONGELACION
El punto de congelación de la leche 272.470 a 272.440 K (-0.530 a 0.560ºC) está determinado por la concentración de lactosa, cloruros y otras
sales minerales en la misma, y es menor al punto de congelación del agua
pura que es de 273 K (0°C).
De todos los análisis fisicoquímicos que se realizan en leche, el punto de
congelación es el que menos variaciones presenta y por ello se utiliza para
detectar la presencia de agua
añadida.
COMPOSICION QUIMICA
AGUA
GRASA
PROTEINA
LACTOSA(AZUCAR)
87.1%
3.9%
3.3%
5.0%
MINERALES
(CENIZAS)
0.7%
GRASA 3.9% (35.6G/L - 33.7%)
Es el componente que mas varia y de acuerdo a el se
establece el precio de la leche.
La relación de los ácidos grasos saturados e insaturados
determina su estado físico, al igual que la susceptibilidad
a las reacciones químicas que afectan el sabor de la
leche y de los productos lácteos.
FACTORES QUE LA AFECTAN
Disminuye en invierno y en primavera
Disminuye en la ordeña de la mañana
La raza es el factor determinante
FORMULA
HCOOH
CH3 COOH
CH 3CH 2COOH
CH3CH22CH2COOH
CH3 (CH2)3COOH
CH3 (CH2)4COOH
CH3 (CH2)5COOH
CH3 (CH2)6COOH
CH3 (CH2)7COOH
CH3 (CH2)8COOH
CH3 (CH2)9COOH
CH3 (CH2)10COOH
CH3 (CH2)11COOH
CH3 (CH2)12COOH
CH3 (CH2)13COOH
CH3 (CH2)14COOH
CH3 (CH2)15COOH
CH3 (CH2)16COOH
CH3 (CH2)17COOH
CH3 (CH2)18COOH
CH2=CHCOOH
CH3CH=CHCOOH
CH2=CHCH2COOH
CH3 CH2 COOH
CH3 COOH
COOHCH2COOH
COOH(CH2)2COOH
COOH(CH2)3COOH
COOH(CH2)4COOH
COOH(CH2)5COOH
COOH(CH2)6COOH
COOH(CH2)7COOH
COOH(CH2)8COOH
NOMBRE IUPAC
ácido metanoico
ácido etanoico
ácido propanoico
ácido butanoico
ácido pentanoico
ácido hexanoico
ácido heptanoico
ácido octanoico
ácido nonanoico
ácido decanoico
ácido undecanoico
ácido dodecanoico
ácido tridecanoico
ácido tetradecanoico
ácido pentadecanoico
ácido hexadecanoico
ácido heptadecanoico
ácido octodecanoico
ácido nonadecanoico
ácido eicosanoico
ácido 2-propenoico
ácido 2-butenoico
ácido 3-butenoico
ácido propinoico
ácido etanodioico
ácido propanodioico
ácido butanodioico
ácido pentanodioico
ácido hexanodioico
ácido heptanodioico
ácido octanodioico
ácido nonanodioico
ácido decanodioico
NOMBRE VULGAR
ácido fórmico
ácido acético
ácido propiónico
ácido butírico
ácido valérico
ácido caproico
ácido enántico
ácido caprílico
ácido pelargónico
ácido cáprico
ácido undecílico
ácido láurico
ácido tridecílico
ácido mirístico
ácido pentadecílico
ácido palmítico
ácido margárico
ácido esteárico
ácido nondecílico
ácido araquídico
ácido acrílico
ácido crotónico
ácido vinilacético
ácido propiólico
ácido oxálico
ácido malónico
ácido succínico
ácido glutárico
ácido adípico
ácido pimélico
ácido subérico
ácido azelaico
ácido sebácico
GRASA
La determinación de la grasa en la leche se realiza
mediante la técnica volumétrica de Gerber
empleando el butirómetro de Gerber según el método
oficial de análisis de leche y productos.
GRASA
En la yema del huevo, el colesterol representa 5% del total de los
lípidos, lo que equivale a 275 mg, por cada huevo; en la leche
esta en una concentración de 120 mg, por litro.
La membrana del glóbulo de grasa tiene aprox. el 85% del
colesterol total, por esta razón el contenido de grasa se relaciona
directamente con el colesterol.
METODOS
Gerber (oficial)
Mojonnier
Babcock
Roese – Gottlieb
Milko tester
FUNDAMENTO
METODO DE GERBER
Se basa en la disolución de todos los componentes
excepto la grasa en una solución H2SO4 con densidad 1.82
g/l. El alcohol isoamilico ayuda a romper la emulsión,
reduce la tensión en la interface acido – leche permitiendo
que asciendan fácilmente los glóbulos de grasa, evita que
la capa de grasa se oxida o quema, reaccionando con el
acido formando un éster soluble.
PROTEINAS (3.3%)
La leche es un alimento de alta calidad proteica, el
cual se ha dividido en dos grupos de acuerdo a su
estado de dispersión:
Caseínas 80%: son fosfoglucoproteínas que precipitan
de la leche descremada a pH 4.6 a 20°C.
Proteína de suero 20%: β-lactoglobulina,
α-lactalbumina, seroalbumina, inmunoglobulinas.
METODOS
*Espectrofotométricos
*Kjeldahl
PROTEINAS
La leche es un buen alimento debido a contiene proteínas de
alta calidad, es
decir, contiene todos los aminoácidos esenciales:
1. Valina
2. Leusina
3. Isoleusina
4. Arginina
5. Lisina
6. Metionina
7. Fenilalanina
8. Histidina
9. Triptofano
LACTOSA
La lactosa se sintetiza en la glándula mamaria, por un
sistema enzimático en el que interviene, la α- lacto
albumina, para después segregarse en la leche; tiene
aproximadamente 15% de poder edulcorante.
Este disacárido esta integrado por condensación de una
molécula de galactosa y otra de glucosa, mediante un
enlace glucosidico β(1,4).
Lactosa= Glucosa + galactosa
METODOS
 Método de Fehling
Folin Wu
 Clora mina t
 Sacarímetro
 Benedict
 Yodometria
FUNDAMENTO DEL
METODO DE FEHLING
Es útil para cuantificar azucares reductores, con el
empleo del reactivo de Fehling que contiene Cu2+ de
color azul, que al ser reducido por los azucares se torna
el precipitado rojo formándose el Cu2O
MINERALES
La leche contiene sales tanto disueltas como en estado
coloidal. La mayoría de estas sales son tipo mineral, en las
que destacan los citratos, cloruros, fosfato de calcio,
magnesio, sodio y potasio.
VITAMINAS
Las vitaminas son necesarias en el desarrollo normal de
los procesos vitales, por lo que los alimentos las aportan
en cantidades suficientes, por lo que la leche es una fuente
de vitaminas.
Se clasifican en:
Vitaminas hidrosolubles: vitaminas del grupo B y vitamina
C, que se encuentran en la fase acuosa(leche desnatada y
lacto suero).
Vitaminas liposolubles: A,D,E,K, que están asociados en la
materia grasa (nata y mantequilla).
• Vitaminas
Liposolubles:
Fuente y función en el organismo.
Vitamina A: Su carencia reduce el endurecimiento de los
epitelios en varias partes de la piel principalmente los
sistemas respiratorio, visual, reproductivo; afecta al
sistema óseo y dental. La encontramos en leche, huevo,
vegetales (únicamente se encuentra la pro vitamina).
Vitamina D: Ayuda en la absorción y transporte del calcio y
del fosforo, produce el raquitismo o osteomielitis (mala
formación de los huesos). Abunda en el hígado de los
mamíferos.
Vitamina E: Actúa como antioxidante celular y reduce los
niveles de peróxidos provenientes de la oxidación de los
ácidos grasos insaturados, su deficiencia origina distrofia
muscular, se ha comprobado que en humanos favorece la
reproducción. La encontramos en los aceites provenientes
de las oleaginosas y de los cereales, como germen de trigo
y de maíz.
Vitamina K: Es necesaria para que se produzca la
coagulación de la sangre, se conoce como factor
antihemorrágico. Abunda en los aceites provenientes de
las oleaginosas y de los cereales, como germen de trigo y
de maíz.
• Vitaminas Hidrosolubles:
Fuente y función en el organismo
Tiamina: Interviene como coenzima en reacciones oxidativas, su
deficiencia en el hombre se manifiesta por la perdida de la
memoria y dificultad para hablar e incapacidad para realizar
algunos movimientos. Se encuentra principalmente en mayor
concentración en la cascarilla.
Riboflavina: Actúa como coenzima en reacciones de oxidoreduccion, su carencia provoca dermatitis. Se encuentra en la
leche y huevo.
Ácido Pantónico: Actua como coenzima.
Ácido Nicotínico: Interviene en la síntesis de ácidos grasos y de
proteínas a través de reacciones enzimáticas.
Biotina: Interviene en la síntesis de ácidos grasos y de
proteínas a través de reacciones enzimáticas.
Vitamina B6: Interviene en la síntesis de aminas que son
neurotransmisores, su deficiencia origina desordenes
nerviosos y provoca convulsiones. La micro flora intestinal del
humano sintetiza y una porción se absorbe.
Vitamina B12: Intervienen en la síntesis de ácidos grasos y de
metionina.
No se sintetizan en los vegetales.
Vitamina C: Es necesaria para la síntesis de colágeno y tejido
conectivo para la formación de huesos y paredes de los
capilares sanguíneos, ayuda a la absorción del hierro así
como antioxidante. Se encuentra en las frutas cítricas
principalmente.
ENZIMAS
Las enzimas son catalizadores biológicos que llevan a cabo reacciones
bioquímicas a muy alta velocidad y con un alto grado de especificidad,
todas las enzimas son proteínas y tienen una estructura
globular, para que la enzima actué como un catalizador debe unirse al
sustrato especifico (ley de llave candado).
Las enzimas se encuentran distribuidas en la leche, ya sea unidas a las
micelas de la caseína, a la membrana de los glóbulos de grasa o en forma
libre en el suero, se producen en las glándulas mamarias y de ahí se
transfieren a la leche.
En condiciones normales la leche contiene una gran variedad de enzimas:
ENZIMAS
LOCALIZACION EN LA
LECHE
CARACTERISTICAS
LIPASA
90% micelas
10% suero
Responsable de reacciones de rancidez,
sobrevive a la pasteurización y puede
reactivarse en producto esterilizado
pH optimo 8.6
PROTEASA
Asociadas con las micelas
Resistente al calor, actividad
endopeptidasa, se encuentra en muy
bajas concentraciones
pH 8.8
FOSFATASA ALCALINA
80% en la membrana del
glóbulo de grasa y el resto en
la fase acuosa
Usada como índice de pasteurización
adecuada puede haber reactivación en
productos tratados a altas
temperaturas
CATALASA
Asociada con la membrana
del glóbulo de grasa con las
micelas y con el suero
Aumenta por los leucocitos y se usa
como prueba de mastitis
pH 7
FOSFATASA ALCALINA
Es una enzima termo resistente presente en la leche, nos indica si el
proceso de pasteurización ha sido adecuado.
FUNDAMENTO
La fosfatasa reacciona con el ester fenilfosfórico y libera fenol el cual
reacciona con la bromoquinona clorimida produciendo un color azul
que se puede leer con tintómetro de lovibond.
Los microorganismos patógenos mas comunes que desaparecen con
la pasteurización: Mycobacterium tuberculosis, Shigella dysenteriae,
Brusella abortus, Samonella typhosa, Corynebacterium diphtheriae.
FACTORES QUE AFECTAN LA PRUEBA
Detergentes
Leches con extractos de vainilla o chocolate, con trazas de
fenoles
Utiliza tapones o recipientes conteniendo fenol
Cuando el tiempo o la temperatura de ultra pasteurización no
ha sido adecuada, la fosfatasa se reactiva después de unos
días de almacenamiento a bajas temperaturas.
Si los reactivos son viejos pueden dar falsos positivos.
No útil para leche de cabra pues no se activa la fosfatasa.
PASTEURIZACION
ULTRAPASTEURIZACION
PRODUCTOS Y DERIVADOS DE LA LECHE
Se entiende por derivados de leche a todos aquellos productos que se
elaboran a partir de la leche.
LECHE EVAPORADA : es el producto liquido obtenido mediante a evaporación
de la leche entera pasteurizada cuya concentración deberá alcanzar un punto
que contenga no menos de 7 % de grasa y no menos de 25.9 % de sólidos
totales .provenientes de la leche utilizada
LECHE CONDEZADA AZUCARADA
Pueden ser entera semidescremada y descremada. Es el producto
liquido o semilíquido obtenido mediante evaporación parcial o presión
reducida de la leche de vaca . limpia y pasteurizada, al que se le ha
mezclado sacarosa por su contenido de grasa y sólidos no grasos
proveniente de la leche utilizada .se clasifican en Leche condensada
azucarados , no deberá de contener gérmenes patógenos y la leche
semidescremada condensada semidescremada azucarada.
LECHE DESHIDRATADA EN POLVO ENTERA SEMIDESCRIMADA O
DESCREMADA
Es el producto resultante de la eliminación parcial del agua de la leche
entera descremada y semidescrema que haya sido sometido a proceso de
pasteurización
QUESO
Es el producto obtenido de la cuaja de la leche entera semidescremada o
descremada de vaca o de otra especie de animales , con adición de crema o
sin ella . por la coagulación de la caseína con cuajo . gérmenes lácteos y otra
enzima apropiada y con o sin tratamiento posterior de la propia cuajada por
calentamiento , presión o por medio de fermentos de maduración Mohos
especiales o sazonamiento.
MANTEQUILLA.
Producto resultante del conglomerado de glóbulos grasos de crema o suero
de queso, la mantequilla se elaborara con crema de leche pasteurizada
.cualesquiera de la especie animal de que provenga con un mínimo de 80 %
de la gras de la leche
Utilizada y un máximo de 16 % de humedad, no se permitirá un numero mayor
de 10, 000 colonias de microorganismos mesofilicos aerobios por gramo el
máximo de coliformes corresponderá a 100 colonias por gramo , no deberá
contener gérmenes patógenos , ni levaduras y un máximo de hongos por
gramo.
CREMA
Parte de la leche en la que se ha reunido la mayor cantidad de gras de la
misma , a través de la centrifugación o de separación después del reposo
proceder de leche limpia y ser elaborada por bajo procedimientos higiénicos
, haber sido sometida a proceso de pasteurización antes de ser expuesto a
a la venta , que los colorantes naturales estén dentro de los limites
establecidos por la secretaria . estar exenta de aceite distinta de la leche
que procede el producto terminado no contendrá más de 50 000. colonias
de mesofilicos por ml. Después de pasteurizada y contener microorganismo
patógenos ni Escherichiai coli la tolerancia para Estaphylococus aureos
será de 100 colonias por ml y coliformes no deberá de ser superior a 100
colonias por ml.
YOGURT
Producto obtenido de la mezcla de la leche entera semidescremada o
descremada con leche descremada ,deshidratada sometida a un proceso
de pasteurización y coagulación por fermentación . mediante la
inoculación con bacteria lacto-bacillus bulgaricos y estreptococcus
termophylos el producto final deberá contener los microorganismos vivos
su acidez esta comprendida entre 0 .08 % y 1.0 . expresada en ácido
láctico y no contendrá conservadores
HELADO
Es el producto que resulta de la congelación de mezcla batida de crema de
leche con azúcar, adicionada o no de mantequilla, sólidos no grasos de la
leche h huevo ,frutas frescas sanas y limpias o en conservas , frutas secas
sólidos de queso y otros ingredientes y aditivos permitidos. Los helados de
crema o leche por su contenido de grasa de 8 % y no menor de sólidos no
grasos de la leche
FLAN
Producto obtenido de la leche entera descremada o semidescremada 15
% de huevo como mínimo y azúcar ; adicionado o no de saborizantes
naturales o artificiales autorizada y procesada por medio de calor a fin
de obtener una consistencia semisólida
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