UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

CURSO:COMPOSICION DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALESDOCENTE:Ing. CASTRO Z., Vctor.INTEGRANTE:CHUNQUE ADANAQUE, Mara.ISIQUE VALVERDE, RafaelVERA MOSTACERO, KattyTRABAJO DE INVESTIGACIN COMPOSICIN QUMICA Y COMPORTAMIENTO FISICOQUMICO DE LA LECHE: MINERALES, VITAMINAS. PASTEURIZACIN Y ESTERILIZACIN

I. INTRODUCCIN En condiciones naturales los mamferos producen nicamente leche suficiente para sus cras. Sin embargo, mucho antes de que el hombre hiciera historia, encontr que la leche era buena, buena para l, lo que result en la domesticacin de animales productores de leche y comenz a utilizarlos y seleccionarlos para aumentar la produccin para su consumo. La produccin de leche por la domesticacin del ganado productor tambin trajo como consecuencia la elaboracin de derivados de la misma, de los cuales es el ms importante y probablemente el ms antiguo sea el queso, cuyos orgenes estn cercanos a los aos 6000 7 000 a.C. Desde entonces se encuentran reportes de 2,000 diferentes nombres aplicados a diferentes tipos de queso (Scott, 1981), la leche, as como los derivados han evolucionado de tal forma que los mecanismos de explotacin y produccin han dejado de ser empricos para tener bases cientficas para su mejoramiento.Uno de los mecanismos para el mejoramiento es el estudio de los aspectos fisiolgicos que intervienen en su produccin, as como las caractersticas propias del producto que permiten una mayor produccin de leche Por una parte y el mejoramiento y manipulacin de los productos elaborados con leche por la otra.

Composicin qumica de la leche de diferentes razas de vacas ( % )RazaAguaGrasaProtenasLactosaCenizas

HolsteinAirshireSuiza cafGuernseyJersey88.1287.3987.3186.3685.663.443.933.974.505.153.113.573.373.603.704.614.484.634.794.750.710.730.720.750.74

En el cuadro se muestran los valores promedio de las composiciones globales de diferentes leches; cabe indicar que los datos de este cuadro son estrictamente indicativos, ya que es comn encontrar grandes diferencias en una misma raza, y mas aun, entre las distintas razas de cada pas.

Se observa que todos los componentes, la grasa representa la mayor variacin, ya que las protenas, la lactosa y las cenizas permanecen en un intervalo mas o menos estrecho. Se ha visto que existe una relacin directa entre las concentraciones de algunos de los constituyentes y el contenido de grasa; con base en muchos anlisis qumicos, se elaboraron ecuaciones de regresin que relacionan los componentes de la siguiente manera:

Nitrgeno total = 331.0 + 51.80 X % grasa Nitrgeno caseinico = 236.0 + 44.10 X % grasa Calcio total = 83.2 + 12.80 X % grasa Fsforo total = 66.0 + 6.38 X % grasa

De las ecuaciones anteriores deduce que los cambios en el contenido de grasa afectan en mayor proporcin las concentraciones de nitrgeno total y nitrgeno caseinico, que las de calcio y fsforo; el nitrgeno no protenico, el fsforo soluble, el cido ctrico y el magnesio, no varan considerablemente con los cambios de la grasaEfecto del contenido protenico de diferentes leches en la velocidad de crecimiento de la cra

ProtenaDas para duplicarel peso de la cra

Hombre1.60180Caballo2.00 60Vaca3.50 47Cabra3.67 22Oveja4.88 15Cerdo5.21 14Gato7.00 9.5Perro7.44 9Conejo10.38 6

La protena se encuentra generalmente por encima de 3% de los slidos totales; es un componente fundamental para el buen desarrollo de cada especie animal, de tal forma que existe una delacin entre esta y el tiempo para que una determinada cra duplique su peso (vease el cuadro 12.2)La leche es isotnica con la sangre; es decir, ambas presentan la misma molalidad de 0.3 y consecuentemente la misma presin osmtica. Esta caracterstica se debe, en el caso de la sangre, a la concentracin de los iones sodio y cloro, y en el de la leche a la lactosa y a las sales disueltas, como cloruros de sodio y de potasio; por esta razn, a medida que aumenta el contenido del disacrido, generalmente disminuye el de cloruros.A manera de comparacin, cabe indicar algunas diferencias que existen entre la leche de vaca y la humana (vease cuadro 12.3). La primera contiene ms casenas y menos protenas del suero que la segunda, situacin que se interviene con la lactosa y la grasa.CUADRO Composicin de las leches de vacas y humana VacaHumana

Slidos totales 12.6512.7

Protenas 3.25 1.5Casenas2.78 0.6Del suero0.48 0.9-lactalbmina0.0630.235-lactoglobulina0.251-inmunoglobulinas0.0510.152seroalbmina0.0400.083lactoferrinas0.0380.235lisozima-0.083otras0.0270.108Grasa 3.764.10Hidratos de carbono 4.846.90Lactosa 4.706.71Sales minerales 0.800.201.2 LPIDOSCualitativamente, la fraccin lipdica de la leche esta representada por un gran numero de sustancias solubles en disolventes orgnicos, pero cualitativamente 98% corresponden al grupo de los triacilgliceridos; por esta razn, las propiedades fsicas y qumicas son un reflejo de los cidos grasos que contiene. La relacin de saturados a insaturados determina su estado fsico, al igual que su susceptibilidad a las reacciones qumicas que afectan el sabor de la leche y de los productos lcteos; la sensibilidad de la grasa a la oxidacin aumenta directamente con el contenido de cidos insaturados.La leche tambin contiene un gran numero de sustancias lipidicas en muy baja concentracin, pero que desempean funciones muy importantes; destacan: diacilgliceridos, monoacilgliceridos, fosfolipidos, cidos grasos libres, esteroles y sus esteres y algunos hidrocarburos .CUADRO Lpidos de la leche de vaca

Porcentaje delConcentracinTotal de lpidos (g/l)

Triacilglicridos 97 - 98 31.20Diacilglicridos 0.28 - 0.60 0.14Monoacilglicridos0.015 - 0.04 0.01Fosfolpidos 0.2 - 1.0 0.20Acidos grasos libres 0.1 - 0.4 0.08Esteroles 0.2 - 0.4 0.10Hidrocarburos rastros rastrosEsteres de esteroles rastros rastros

Los triacilglicridos se encuentran asociados integrando pequeas partculas llamadas glbulos que en la leche cruda tienen un tamao que vara de 0.1 22; su membrana est constituida por diversos lpidos, protenas y algunos minerales.

El aspecto ms interesante de estos compuestos es la gran diversidad de cidos grasos que contienen; mientras en las mayoras de las grasas y aceites comnmente utilizados en los alimentos (soya, crtamo, manteca de cerdo, etc.) se encuentran aproximadamente slo 20 cidos grasos, en la grasa lctea se han identificado ms de cuatrocientos, lo que la hace la fraccin lipidia ms compleja conocida hasta ahora. Contiene cidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados, con nmero non de tomos de carbono hidroxilados, ramificados, cclicos, etctera; sin embargo, cerca de 94% del total est constituido por un grupo de tan slo 15 cidos (vase el cuadro 12.5).En promedio, la grasa de la leche contiene aproximadamente 62.8%, 30.7% y 2.9% de cidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados, respectivamente, que en total representan 96.4% del total; el 3.6% restante lo conforman cidos grasos muy poco comunes, como los anteriormente sealados. An cuando la composicin de cidos grasos siempre se encuentra dentro de ciertos lmites, vara de acuerdo con la alimentacin que recibe la vaca; por ejemplo, si en su dieta se incluyen productos con un alto contenido de insaturados, la leche tambin los contendrCUADRO cidos grasos ms comunes en la grasa de la leche de vaca

% en peso

Saturados

Butlico3.6Caproico 2.3Caprlico 1.2Cprico2.2Lurico3.6Mirstico10.7Pentadecanoico 1.7Palmtico25.9Esterico10.1Araqurico0.7Otros0.8Total62.8

MonoinsaturadosMiristoleico1.0Palmitoleico1.9Oleico26.2Otros1.6Total:30.7

PoliinsaturadosLinoleico2.0Linolnico0.7Otros0.2Total:2.9

Ramificados, hidroxidados, etc.3.6

Por el elevado nmero de cidos grasos que contiene, se puede deducir que si su distribucin fuera al azar las posibilidades de combinaciones en los triacilglicridos seran demasiado grandes; generalmente, lo que sucede es que hay un cierto orden en su localizacin; por ejemplo, el butrico y el caproico se ubican preferentemente en la posicin 3, mientras que el linolnico en la 2 y el estearlico en la 1.La cantidad de cidos grasos libres que contiene es muy reducida, pero se puede incrementar en caso de que se presente una actividad lipoltica causada por las propias lipasas o por aquellas presencias en los microorganismos contaminantes. Hay que recordar que la liberacin de los cidos grasos de cadena corta (butrico, caproico, caprlico y cprico) es la responsable de la rancidez hidroltica, ya revisada en el captulo de lpidos.Una peculiaridad de la grasa de la leche, que tambin se llama grasa butrica, es su elevado contenido de cidos grasos de cadena corta (vanse los cuadros 4.4 y 12.5), en especial de cido butrico que prcticamente slo se encuentra en este alimento. Debido a que la grasa butrica es muy cotizada para la fabricacin de la mantequilla, en ocasiones se elimina de la leche y se sustituye con grasa de coco o de alguna otra; esta adulteracin puede ser identificada ya que la relacin de concentraciones de los cidos butrico a cprico es nica para la leche; para la determinacin de dichos cidos grasos se emplea la cromatografa de gases.1.3 LACTOSALa lactosa (4-0--D- galactopiranosil-D-glucopiranosa) solo se encuentra en las leches, es el principal hidrato de carbono de estos alimentos y est considerado por algunos autores como el nico, sin embargo, tambin se encuentran pequeas cantidades de glucosa (7.4 mg/100ml), galactosa (2 mg/100 ml), sacarosa, cerebrsidos y aminoazcares derivados de la hexosamina. A pesar de que estos ltimos estn en concentraciones muy bajas, llegan a ejercer una influencia importante en la estabilidad de la leche, sobretodo cuando sta ha sido sometida a tratamientos trmicos intensos.CUADRO 12.6 Propiedades fsicas de la lactosa

Ismeros de la lactosa

Poder rotatorio+89+35Temperatura de fusin202C252CConcentracin de equilibrio a 15 C38%62%Cristalizacin de las soluciones saturadas:Por encima de 94C --anhidraPor debajo de 94C -hidratada -Solubilidad a 15C (g/100 g de agua) 7 50Solubilidad a 100C (g/100 g de agua) 70 95

La lactosa se sintetiza en la glndula mamaria por un sistema enzimtico en el que interviene la -lactalbmina, para despus segregarse en la leche: tiene aproximadamente 15% del poder edulcorante de la sacarosa y contribuye, junto con las sales, al sabor global de este alimento.Este disacrido est integrado por la condensacin de una molcula de galactosa y otra de glucosa mediante un enlace glucosdico (1,4); existen en dos formas isomricas y , que se diferencian por sus propiedades fsicas (vase en el cuadro 12.6). Tericamente, ambas pueden presentarse hidratadas o anhidras; sin embargo, las ms estables son la -hidratada y la -anhidra. Cabe indicar que en una solucin de lactosa siempre se tiende al equilibrio entre ambas formas, pero generalmente siempre hay ms que , ya que la primera es ms soluble en agua.La produccin de ambos ismeros se lleva a cabo por la cristalizacin controlada de una solucin saturada del disacrido; si este proceso se efecta a < 93.5 C se produce la -hidratada que tiene un cristal duro y es la de mayor tamao (> 0.02 mm); si la temperatura es superior a 93.5C se obtiene la -anhidra en forma de pequeas agujas (< 0.01 mm) que son ms solubles y dulces que la anterior. Comercialmente, la lactosa cristalina se encuentra como -hidratada pero esta se convierte en al disolverse en agua ya que se presenta la mutarrotacin.Su cristalografa es muy importante puesto que de ella depende la estabilidad de muchos lcteos, sobre todo los que contienen una concentracin alta del disacrido.Como ya dijimos, en la leche siempre existe un equilibrio entre la lactosa -hidratada y la -anhidra y sus concentraciones dependen de la temperatura: mientras ms baja sea ms se favorecer cuya solubilidad es menor que la de la ; en el cuadro 12.6 se observa que la 15C la es soluble solo al 7%, mientras que la lo es en 50%, y que la primera se produce en 38% y la segunda en 62%, con lo que se establece dicho equilibrio. La lactosa se encuentra en la leche en una concentracin de aproximadamente 4.7% lo que esta lejos de ser una solucin saturada; sin embargo en las leches evaporadas y concentradas, que contienen el doble de lactosa (9.7% por eliminacin de agua) o en las condensadas azucaradas, se tienen sistemas muy cercanos a la saturacin del disacrido.Cuando se almacena a bajas temperaturas la leche evaporada, se provoca la cristalizacin de la -hidratada; si esto ocurre, el producto presenta una textura arenosadesagradable, ya que los cristales se perciben como pequeos granos de arena. Por su parte, cuando se trata de leche condensada azucarada, sta contiene una lata proporcin de sacarosa (de 40 a 45 %) que hace que la lactosa cristalice fcilmente; para evitar esto, previamente se induce la cristalizacin mediante la adicin de lactosa de tamao muy fino (que pase malla 200) en una cantidad de 250 g por cada 1 000 kg de leche: tambin se utiliza leche descremada deshidratada como semilla , pero se requiere doble cantidad. En estas condiciones, la leche produce cristales de tamao muy pequeo que le confieren una textura muy agradable.En los helados tambin se llega a presentar el mismo problema, ya que las bajas temperaturas favorecen la formacin de la -hidratada; para evitar esto, se aade carboximetilcelulosa o algn otro polisacrido como carragaenina , que inhiben el proceso de cristalizacin y no permiten que se produzca la arenosidad.Cuando no se permite que este disacrido cristalice, se produce la lactosa amorfa., como ocurre en el secado por aspersin del suero del queso: la eliminacin rpida del agua da origen a este tipo de azcar que es muy higroscpico y tiende a adsorber humedad del aire. Por esta razn , la lactosa se llega a pegar en las paredes del secador , situacin que trae consigo inconvenientes en la operacin , que repercuten en la calidad final del producto.Para evitar esto, es importante inducir primero la cristalizacin como paso previo a la deshidratacin; esto se efecta en tanques con refrigeracin y agitacin constantes durante 12 a 18 horas y ayudando la cristalizacin mediante la adicin de cristales del propio disacrido.Por otra parte, y como ya se indic en otros captulos, hay ciertos sectores de la poblacin (sobre todo los de escasos recursos econmicos), que no toleran la leche por su contenido de lactosa; esto se debe a que no sintetizan la -galactosidasa (llamada lactasa) necesaria para la hidrlisis del disacrido en el tracto intestinal. De manera general, se puede considerar que la actividad de esta enzima se incrementa en los primero meses de vida, para despus disminuir considerablemente, de tal forma que muchos adultos carecen prcticamente de ella.1.4 PROTENASLa leche es buen alimento debido a la alta calidad de sus protenas, las cuales, para su estudio, se han dividido en dos grandes grupos de acuerdo con su estado de dispersin: las casenas que representan 80% del total, y las protenas del suero o seroprotenas que constituyen el 20% restante. Como una nota interesante, cabe indicar que la relacin de casena/protena de suero en la leche de vaca es de3.5 a 4.7, mientras que en la leche humana es de 0.4 a 0.7 (vase el cuadro 12.3),; esta situacin se tiene que tomar en cuenta cuando se desea elaborar leches que imiten la de la mujer y que son concebidas para la alimentacin infantil.Cuando su determinacin global se lleva a cabo por el mtodo de Kjedahl, tambin se incluye en el nitrgeno total un 5% de este elemento que no es protenico, sino que proviene de compuestos como aminocidos, amoniaco, adenina, guanina, cido ertico, cido hiprico, urea, creatina, creatinina, cido rico y otros. Debido a su gran importancia nutricional y comercial, las propiedades fsicas y qumicas de ambos grupos de protenas se han estudiado en detalle.

Figura 12.1 Descenso de la actividad de la lactasa durante la vida% actividad de la lactasa lactancia nio adulto100806040200 pHtemp.(NH4)2SO4sobrenadante (4)proteosa-peptonaprecipitado (16)s(42) (25) K(9) (4)sobrenadanteprotenas del suero (20)pH 4.6 20Cleche descremadaprotena (100)

Figura 12.2 Fraccionamiento de las protenas de la leche, los nmeros entre parntesis representan el porcentaje del total de protenas.Debido a que las casenas y las otras protenas estn estabilizadas por diferentes mecanismos en el seno de la lache, es sencillo separarlas mediante la manipulacin de diversos parmetros, tales como el pH, la temperatura y la fuerza inica, y mediante el uso de sustancias como la urea, que rompen las uniones que las estabilizan. El mtodo clsico para fraccionarlas consiste en la precipitacin de las casenas a pH 4.6 (que corresponde a su punto isoelctrico), donde quedan como sobrenadante las protenas del suero (Fig. 12.2) que a su vez se recuperan por una precipitacin trmica. Cada uno de estos grupos se separa en sus respectivos constituyentes mediante diversas tcnicas de precipitacin selectiva y de electroforesis, de tal manera que se obtienen todas las fracciones que se indican en el cuadro 12.7. en la literatura existen diversas tcnicas para llevar a cabo este fraccionamiento, como las descritas para la S y la casena-K.1.5 ENZIMAS, VITAMINAS, SALES Y MINERALESLas enzimas se encuentran distribuidas en la leche, ya sea unidas a las micelas de casena, a la membrana del glbulo de grasa o en forma libre en el suero; se producen en la glndula mamaria y de ah se transfieren a la leche; algunas no son necesariamente inherentes a ella, sino que provienen de una contaminacin microbiana.Entre las enzimas naturales ms importantes destacan las indicadas en el cuadro 12.9, pero existen muchas ms, tales como: a) la aldosa, que rompe a la hexosa-l,6-difosfato; b) las a y 8-amilasas, que hidrolizan el almidn: e) la sulfhidril oxidasa, que oxida los grupos sulfhidrilo de la cistena: d) la colinesterasa. Que hidroliza la colina; e) la nucleotidasa, que acta sobre los nucletidos, yj9 otras como la ribonucleasa, la fosfodiesterasa, la diaforasa. La lisosoma, etctera.Como se indic en el captulo 5, hay enzimas que se emplean como ndice de calidad: la fosfatasa alcalina, que tiene un pH ptimo de 8.0, se usa para determinar la eficiencia de la pasteurizacin de la leche, y la catalasa para medir las mastitis en las vacas. Por otra parte, la accin de las lipasas tiene implicaciones importantes ya que son responsables de la rancidez hidroltica, al liberar cidos grasos de cadena corta (vase el captulo 4); las proteasas son las que ocasionan que la leche evaporada se coagule, ya que son termo resistentes y soportan el tratamiento de la esterilizacin, adems de que se reactivan en el almacenamiento; se considera que estas proteasas tienen una accin semejante a la de la renina y que por eso alteran el sistema protenico de este producto.La leche fresca, recin ordeada, contiene la mayora de las vitaminas, aun cuando algunas de ellas estn en concentraciones muy bajas; los diversos tratamientos a los que se somete llegan a inducir fuertes prdidas de las ms termosensibles (principalmente las hidrosolubles), pero las otras los resisten adecuadamente (vase el cuadro 12.10). Los mecanismosCUADRO Enzimas ms importantes de la lechePor los cuales estos nutrimentos se destruyen ya fueron revisados en e! capitulo correspondiente. Las vitaminas liposolubles se encuentran generalmente interaccionando con los glbulos de grasa, principalmente en la membrana, mientras que las hidrosolubles se localizan en el suero, que muchas veces adquiere un color verdoso por la presencia de la riboflavina. La microflora intestinal de la vaca tiene la capacidad de sintetizar varias de las vitaminas del grupo B y la K. y una alta proporcin de stas es aprovechada ya que se absorben a travs de la pared intestinal y as llegan hasta la leche. Cabe indicar que la leche es un buen alimento que se presta bien a ser enriquecido con vitamina D, prctica que es comn en muchos pases nrdicos que tienen pocos das soleados al ao; tambin se le aade vitamina A. tiamina, riboflavina y niacina.La leche contiene varias sales y minerales, entre los que destacan los citratos, los cloruros Y los fosfatos de calcio, magnesio, sodio y potasio; stos se encuentran tanto en solucin

2.2. VITAMINAS a) Liposolubles: Se encuentran en la crema y mantequilla. Su contenido obedece a factores exgenos: alimentacin y radiaciones solares. cidos grasos poli insaturados tienen actividades vitamnicas especialmente el cido linoleco.Vitamina A (Axeroftol)

Indispensable para la visin y el buen estado de las mucosas, tienen accin antifecciosas. La leche y particularmente la mantequilla son una de sus principales fuentes del hombre. Tiene como preocupar al caroteno, forma eterificada del cido palmtico. Los anmales no pueden sintetizar el caroteno, pero el hgado lo hidroliza en vitamina A. Actividad total de vitaminas A es 150.L (cocuila).

Vitamina D

La leche contiene poca vitamina D a factor de retencin de calcio y fsforo. Su formacin se debe a la irradiacin ultravioleta de ciertos esteroles por tal razn su contenido aumenta ms 45 4 veces durante el verano. Sus valores de actividad de dicha de la SOUI por litro, se usa un valor medio de 15 a 20 UI.

Vitamina E

Leche de vaca tiene muy poca cantidad en relacin con la leche humana (5a 10 veces menor). Es fcilmente oxidable, con menos de 2,5mg/100g de grasa, tiene una tendencia marcada a la oxidacin.

b) Vitaminas Hidrosolubles: Se encuentra en la tasa acuosa: leche desnatada y lacto suero. La leche humana es rica en vitamina E y C: la de vaca en el grupo Bb.1. Vitamina B Su molcula contiene una o varios heterociclos nitrogenados. Es un complejo vitamnico y todas se encuentran en la leche.Vitamina B2

Es un poli alcohol nitrgeno. Se encuentra libre a asociado a las protenas y al cido fosfrico.Funciones Influencias en el crecimiento. Interviene en los fenmenos de oxidacin, en especial en la destruccin de la vitamina C. Interviene en las formaciones de sabores anormales.

Vitamina B12

Est en presente en pequeas cantidades. Tiene gran actividad, constituyen un aporte interesante en ciertas deficiencias (anemias perniciosas).

Vitaminas B1 (Tiamina)

Es una base nitrogenada con funcin alcohol, pero contiene azufre. Deriva de la pirimidina y del tiazol. Posee actividad fisiolgica: activacin de crecimiento, utilizacin de glcidos etc.

c) Vitamina C: Es la ms simple: lactona, sin nitrgeno ni azufre. Es la ms frgil de las vitaminas (oxidacin y radiaciones). La leche contiene poco cido ascrbico (Vitamina C), 20mg / l, es comparacin con frutas y legumbres al aire y tratamiento trmico.El control se realiza principalmente sobre la microflora total y las bacterias conformes. La leche a granel no debe contener ms de 100 000 grmenes/ce y la leche envasada en botellas no ms de 30 000 grmenes / cc.Existen cepas patgenas de Escherichia coli (no es el germen ms peligroso que puede contener la leche, se investiga principalmente porque despus de la pasteurizacin su presencia es un ndice de recontaminacin con bacteria de origen humano, este germen acompaa a otras entero bacterias ms peligrosas como las salmonelas.2.3. METODOS DE SANEAMIENTOa) PASTEURIZACIN:ALTERACIONES EN LAS LECHES PASTEURIZADAS Contaminaciones microbianas: se produce sobre todo en el momento del envasado, y puede provenir de la propia mquina, del embalaje o del medio ambiente. Presencia de grmenes esporulados termoresistentes, que pueden provenir de la propia leche cruda, del tanque de refrigeracin o de las instalaciones industriales. El calentamiento no los destruye y pot eso se encuentran en la leche pasteurizada. Lapasteurizacinopasterizacin,es el proceso trmico realizado alquidos(generalmentealimentos) con el objetivo de reducir losagentes patgenosque puedan contener:bacterias,protozoos,mohos, levaduras, etc. El proceso de calentamiento recibe el nombre de su descubridor, el cientfico-qumicofrancsLouis Pasteur(1822-1895). La primera pasteurizacin fue realizada el20 de abrilde1864por el propio Pasteur y su colegaClaude Bernard. Uno de los objetivos del tratamiento trmico es una "esterilizacin parcial" de los alimentos lquidos, alterando lo menos posible su estructura fsica, sus componentes qumicos y suspropiedades organolpticas. Tras la operacin de pasteurizacin, los productos tratados se enfran rpidamente y se sellan hermticamente con fines deseguridad alimentaria; por esta razn, es bsico en la pasteurizacin el conocimiento del mecanismo de latransferencia de caloren los alimentos. A diferencia de la esterilizacin, la pasteurizacin no destruye totalmente lasesporasde losmicroorganismos, ni elimina todas lasclulasdemicroorganismos termoflicos. Louis Pasteur mejor lacalidad de vidaal hacer posible que productos alimenticios bsicos, como laleche, se pudieran transportar largas distancias sin ser afectados por ladescomposicin.En la pasteurizacin, el objetivo primordial no es la "eliminacin completa de los agentes patgenos" sino la disminucin sustancial de sus poblaciones, reducindolas a niveles que no causenintoxicaciones alimentariasa los humanos (siempre que el producto pasteurizado se mantenga refrigerado correctamente y que se consuma antes de lafecha de caducidadindicada). En la actualidad, la pasteurizacin es objeto de cada vez ms polmicas por parte de ciertasagrupaciones de consumidoresen todo el mundo, debido a las cuestiones existentes sobre la destruccin devitaminasy alteracin de las propiedades organolpticas (saborycalidad) de los productos alimenticios tratados con este procedimiento

Proceso de PasteurizacinPara destruir los microorganismos de la leche es necesario someterlos a tratamientos trmicos, ya se vio que la temperatura puede ocasionar transformaciones no deseables en la leche, que provocan alteraciones de sabor, rendimiento, y calidad principalmente. El proceso de pasteurizacin fue idneo a fin de disminuir caso toda la flora de microorganismos saprofitos y la totalidad de los agentes microbianos patgenos, pero alterando en lo mnimo posible la estructura fsica y qumica de la leche y las sustancias con actividad biolgica tales como enzimas y vitaminas. La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurizacin aseguran la destruccin de los agentes patgenos tales como Mycobacterium, tuberculosis, Brucellos, Solmonellas, etc., pero no destruye los microorganismos mastiticos tales como el Staphilococus aereus o el Streptococuspyogenes, como as tampoco destruye algunos micro organismos responsables de la acidez como los Lacotobacillus. Se han estudiado distintas combinaciones de temperatura y tiempo para pasteurizar pero fundamentalmente se han reducido a dos: 1) Pasteurizacin lenta o discontinua. 2) Pasteurizacin rpida o continua. 3) Pasteurizacin lenta Pasteurizacin lenta Este mtodo consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64C 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 estn 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 homogneo el tratamiento. El siguiente es un esquema elemental: Luego de los 30 minutos, la leche es enfriada a temperaturas entre 4 y 10C segn la conveniencia. Para efectuar este enfriamiento se puede usar el mismo recipiente haciendo circular por la camisa de doble fondo agua helada hasta que la leche tenga la temperatura deseada. Otra manera, es enfriar utilizando el enfriador de superficie (o cortina de enfriamiento) que ya se vio cuando se trat el tema de tratamiento de la leche. Ambos mtodos de enfriamiento tienen sus inconvenientes: en el primer caso (utilizando el mismo tanque), la temperatura desciende cada vez ms lentamente a medida que se acerca a la temperatura del agua helada, lo cual hace que la leche, durante un cierto tiempo, este a las temperaturas en que crecen los microorganismos que quedarn luego del tratamiento trmico, lo cual hace que aumente la cuenta de agentes microbianos. Por otra parte, usando la cortina de enfriamiento la leche forma una pelcula sobre la superficie de la cortina y el enfriamiento es mas rpido, pero, por quedar la leche en contacto con el ambiente, es presa de la contaminacin. El uso de la pasteurizacin lenta es adecuada para procesar pequeas cantidades de leche hasta aproximadamente 2000 litros diarios, de lo contrario no es aconsejable. Pasteurizacin rpida Llamada tambin pasteurizacin continua o bien HTST (Heigh Temperature Short Time), este tratamiento consiste en aplicar a la leche una temperatura de 72 - 73C en un tiempo de 15 a 20 segundos. Esta pasteurizacin se realiza en intercambiadores de calor de placas, y el recorrido que hace la leche en el mismo es el siguiente: La leche llega al equipo intercambinador a 4C aproximadamente, proveniente de un tanque regulador; en el primer tramo se calienta por regeneracin En esta seccin de regeneracin o precalentamiento, la leche cruda se calienta a 58C aproximadamente por medio de la leche ya pasteurizada cuya temperatura se aprovecha en esta zona de regeneracin. Al salir de la seccin de regeneracin, la leche pasa a travs de un filtro que elimina impurezas que pueda contener, luego la leche pasa a los cambiadores de calor de la zona o rea de calentamiento donde se la calienta hasta la temperatura de pasteurizacin, esta es 72 - 73C por medio de agua caliente. Alcanzada esta temperatura la leche pasa a la seccin de retencin de temperatura; esta seccin puede estar constituida por un tubo externo o bien un retardador incluido en el propio intercambiador; el mas comn es el tubo de retencin, en donde el tiempo que la leche es retenida es de 15 a 20 segundos. A la salida de esta zona de retencin, la leche pasa por una vlvula de desviacin; en esta vlvula, si la leche no alcanza la temperatura de 72 - 73C, automticamente la hace regresar al tanque regulador o de alimentacin para ser luego reprocesada; pero si la leche alcanza la temperatura de 72 - 73C, pasa entonces a la zona de regeneracin o precalentamiento, donde es enfriada por la leche cruda hasta los 18C. De aqu la leche pasa a la seccin de enfriamiento en donde se distinguen dos zonas: una por donde se hace circular agua fra y la otra en donde circula agua helada, para terminar de esta manera el recorrido de la leche, saliendo del intercambiador a la temperatura de 4C generalmente. En el esquema siguiente se muestra el recorrido de la leche por el intercambiador:

El intercambiador de calor, como ya se menciono es el de placas, utilizado por su alta velocidad de transferencia y su facilidad de limpieza. Son construidos en acero inoxidable; las placas tienen generalmente un espesor aproximado de 0.05 a 0.125 pulgadas; estn aisladas mediante juntas de goma que forman una camisa de entre 0.05 y 0.3 pulgadas entre cada par de placas; estas ultimas se ordenan en secciones: precalentamiento, calentamiento y enfriamiento. Cada seccin aislada se ordena de tal forma que los lquidos fluyen por una o mas placas en paralelo. En la figura siguiente se muestra la disposicin de las placas y circulacin de los fluidos. Las placas tienen nervaduras o estras que provocan turbulencia y aumentan la superficie de intercambio. Las ventajas de la pasteurizacin HTST respecto a la LTLT son las siguientes: a) Pueden procesarse en forma continua grandes volmenes de leche. b) La automatizacin del proceso asegura una mejor pasteurizacin c) Es de fcil limpieza y requiere poco espacio. d) Por ser de sistema cerrado se evitan contaminaciones. e) Rapidez del proceso. En cuanto a las desventajas se pueden nombrar: a- No puede adaptarse al procesamiento de pequeas cantidades de leche. b- Las gomas que acoplan las placas son demasiado frgiles. c- Es difcil un drenaje o desagote completo. Muchas plantas industriales hacen una clasificacin de la leche previa y posterior a la pasteurizacin. Es as que se pueden tener leches que antes del tratamiento no contengan mas de 50000 microorganismos por mililitro y luego de la pasteurizacin no contienen mas de 15000 microorganismos por milmetro. Otra clasificacin es de aquellos que tienen no mas de 300000 microorganismos/ml antes y no mas de 30000 ml luego de la pasteurizacin y finalmente lo que antes del tratamiento trmico no tengan mas de 2000000 de microorganismos/ml y que luego del mismo no contengan mas de 30000 ml.

CONTROVERSIAS ENTRE LECHE ENTEREA Y PASTEURIZADA

No, no existe un substituto para la leche cruda y pura, en lo que concierne a los nios. La ciencia todava no ha conseguido que la leche pasteurizada tenga los nutrientes necesarios para que los nios crezcan saludables. Desafortunadamente, hoy en da circulan muchas afirmaciones distorsionadas respecto a laleche. Si creemos a los proponentes de la pasteurizacin la leche es tan buena, o ms bien tan mala, como veneno para ratas, aunque como recientemente declar el Ministerio de Agricultura, la raza humana existi mucho antes que se oyese hablar de Pasteur.

El proceso de pasteurizacin se debati en la Cmara de los Comunes y se sugiri que la leche cruda no pudiera venderse para el consumo humano. Lo que significara que cada productor instalara una costosa maquinaria, y si deba ser obligatorio, entonces no quedaba duda de que muchas pequeas empresas cerraran, y el grueso del negocio pasara a las manos de los grandes productores.

Si nos vemos obligados a beber leche pasteurizada, deberamos entender lo que significa la pasteurizacin. Tiene dos objetivos: destruir los grmenes que generan enfermedades y evitar que la leche se vuelva agria, lo que se consigue manteniendo la leche a una temperatura de 63 grados durante 1 hora por lo menos, y despus reduciendo la temperatura a no ms de 13 grados.

Indudablemente resulta deseable destruir los grmenes peligrosos, pero la pasteurizacin no slo mata los grmenes perjudiciales, sino que tambin mata las bacterias benficas, adems de destruir valiosos nutrientes con las altas temperaturas a las que somete a la leche.

El mayor reclamo de la pasteurizacin es la creencia, que difundieron sus partidarios, de que la tuberculosis en los nios est causada por los grmenes patgenos que se encuentran en la leche cruda. Los cientficos han examinado miles de muestras de leche, y se han realizado experimentos en cientos de animales con el objeto de determinar si la leche cruda podra ser un caldo de cultivo de enfermedades. Pero el factor vital que se ha obviado completamente es que lo deseable es leche cruda saludable. Si se puede garantizar la calidad de la leche cruda, no se puede permitir que ningn otro alimento ocupe su lugar en la alimentacin infantil. La leche con impurezas, resulta, por supuesto, una amenaza, lo que mismo que cualquier otra comida contaminada. Pero leche certificada de clase A, producida bajo la supervisin del Gobierno y cuya pureza est garantizada, est disponible prcticamente en todo el pas, siendo la respuesta del ganadero frente a los fanticos de la pasteurizacin.

Las estadsticas que se han publicado recientemente concernientes a la propagacin de la tuberculosis en la leche, demuestran, entre otras cosas, que durante un periodo de cinco aos, de entre 70 nios pertenecientes a una organizacin especial que recibieron medio litro de leche cruda al da, slo se present un caso de tuberculosis. Durante el mismo periodo, cuando se cambi la leche cruda por la pasteurizada ocurrieron 14 casos. Adems de destruir parte de lavitamina Ccontenida en la leche cruda y fomentar el crecimiento de bacterias peligrosa, la pasteurizacin transforma elazcarde la leche, conocido como lactosa, en beta-lactosa, que es mucho ms soluble y, por tanto, el organismo lo absorbe ms rpidamente, lo que hace que el nio tenga hambre ms pronto.

Probablemente la pasteurizacin es el peor proceso al que se le puede someter a la leche, ya que vuelve insoluble la mayor parte del calcio que contiene la leche cruda. El calcio es vital para los nios, y su carencia conduce frecuentemente a raquitismo, dientes estropeados y problemas nerviosos. Debido a la prdida de fsforo que se asocia con el calcio tambin es probable que aparezcan problemas durante la formacin de huesos y cerebro. La pasteurizacin tambin destroza el 20 por ciento del yodo que contiene la leche cruda, lo que causaestreimiento, y por si fuera poco roba a la leche sus cualidades ms vitales.

Qu tienen que decir los partidarios de la pasteurizacin ante estos hechos innegables? En lugar de impulsar la instalacin de una costosa maquinaria para convertir la leche cruda en algo que no es un alimento nutritivo y saludable dejemos que aprueben una legislacin que haga que los granjeros produzcan leche cruda cuya pureza nos permita beberla sin alterar ninguno de sus nutrientes.

b) ESTERILIZACIN:Significa la destruccin total de grmenes patgenos o no y de las esporas. Se obtiene a diferentes temperaturas por encima de los 100, siendo la duracin del calentamiento tanto ms corta como cuanto mas elevada es la temperatura. Esto asegura una conservacin prolongada en recipientes hermticamente sellados y estancados.ALTERACIONES EN LAS LECHES ESTERILIZADAS Gusto a tostado. Esta alteracin pueden ser ms evidente que en la fecha pasteurizada. Se produce sobre todo en la leche esterilizada en botella. Oxidacin de la materia grasa producida por la luz, en el caso de la leche esterilizada en botellas. Inestabilidad relacionada con la composicin de qumica de la lecha de partida. Inestabilidad ligada a un desarrollo microbiano que puede producirse por contaminacin en el momento del envasado (en la leche UHT) como en el caso de la leche pasteurizada. Persistencia de grmenes termoresistentes esporulados en la leche esterilizada en botellas.Control De La Leche EsterilizadaEs ms difcil que el control de la pasteurizacin, ya que es necesario situarse en as condiciones que permiten la germinacin de las esporas y la multiplicacin de las clulas llenas de esporas. Destruccin de todos los grmenes patgenos para el hombre (punto de vista higinico) Reduccin de la flora banal al nivel la mas bajo posible con el fin de mejorar la calidad de conservacin (punto de vista econmico).Los principales datos referentes a los efectos del calentamiento de la leche es la zona de la temperatura pre cocinadas para la pasteurizacin, se detallan en el siguiente cuadro.LECHE ESTERILIZADA:Se entiende por leche esterilizada la leche natural, entera, semidesnatada o desnatada, sometida despus de su envasado a un proceso de calentamiento en condiciones tales de temperatura y tiempo que aseguren la destruccin de los microorganismos y la inactivacin de sus formas de resistencia.El tratamiento se realiza a 110 C durante 20 minutos en los envases hermticamente cerrados.Objetivos perseguidos:Persigue los mismos objetivos que las leches UHT, es decir: Obtener un producto libre de microorganismos y toxinas dainas para la salud. Que permanezca estable durante un periodo largo de tiempo (sin refrigeracin).Problemas microbiolgicos de la leche estril:Los problemas ms importantes son:Carga inicial de esporas. Cierre hermtico.Si la leche presenta una carga inicial de esporas elevada la leche tendr que ser tratada muy intensamente y como consecuencia se producirn alteraciones importantes en la misma.Aspectos organolpticos:Se producen importante modificaciones del color y del sabor de la leche, sobre todo si presenta un elevado contenido en esporas ya que ser sometida a un tratamiento severo.Aspectos fsico qumicos:En estas leches apreciamos: Una importante desnaturalizacin de las protenas.Reacciones lisina lactosa (la lisina presenta un grupo amino en posicin epsiln que reacciona conla lactosa). Formacin de hidroximetilfurfural (HMF) el nivel de HMF tambin lo podemos emplear como gua para determinar la intensidad del tratamiento. Destruccin de algunas vitaminas.La nica ventaja de este tratamiento es que las enzimas se inactivan tanto las lipasas como las proteasas, aunque si partimos de leches de calidad el contenido en estas enzimas ya ser bajo sin necesidad de someter a la leche a un tratamiento tan agresivo.Controles:Se realizan unos controles similares a los realizados en la leche UHT.Las leches esterilizadas acaparan un escaso porcentaje del mercado y cada vez menos debido a la expansin que ha sufrido en los ltimos aos la leche UHT.. CAMBIOS EN LA LECHE DURANTE LOS TRATAMIENTOS TRMICOS.

2.1 LECHES PASTEURIZADA, ULTRAPASTEURIZADA Y ESTERILIZADAA partir de la leche fresca se elaboran diversos productos ampliamente aceptados en la mayora de la poblacin, algunos de ello, como los quesos, se conocen desde hace muchos siglos y su preparacin se practicaba desde entonces como un mtodo de conservacin de la leche.Por contener un gran numero de nutrimentos y ser un alimento tan completo, con su pH casi neutro, la leche est sujeta a contaminaciones microbiolgicas que la hacen ser un producto altamente perecedero. Los distintos derivados que de ella se obtienen representan una forma mas estable, con una vida de anaquel mucho mayor que la materia prima. Como se muestra en la figura 12.10, los derivados lcteos son muy diversos; a continuacin se ofrece una muy breve explicacin sobre la elaboracin de los principales.Uno de los mtodos comunes de conservacin de los alimentos es mediante un

calentamiento que destruya los microorganismos y las enzimas que los daan. El tratamiento trmico requerido no es nico ya que se pueden emplear varias condiciones de tiempo temperatura para logra el objetivo, pero se refieren los de alta temperatura y corto tiempo (HTST en ingles, high temperatura short time). En el manejo de la leche fresca dedicada a obtener estos productos, se siguen diferentes pasos que son comunes, tales como: a) centrifugacin, para eliminar las partculas extraas, tales como clulas de las glndulas mamarias, leucocitos, tierra y otros posibles contaminantes; b) estandarizacin de la grasa, para que, en caso de que el producto final contenga mas de la que requiere, se elimine por centrifugacin y se usen la elaboracin de la mantequilla, c) homogeneizacin para reducir el tamao de los glbulos de grasa grandes y hacer un numero mayor de ellos, mas pequeos. TRATAMIENTO TRMICOEl proceso de pasteurizacin se desarroll originalmente par destruir al Microbacterium tuberculosis, causante principal de la tuberculosis, y consista en calentar la leche a 61.8 C durante 30 minutos; sin embargo, en estas condiciones todava sobrevive la cosiella burnettii, que es la rickettsia que provoca la fiebre Q y el patgeno mas termoresistente que crece en la leche. Por esta razn, la temperatura e increment a 63 C en el mismo lapso. Actualmente, la pasterizacin se lleva acabo en sistemas continuos de intercambiadores de calor de placas o de menos tubos, en los que la leche se somete a una temperatura de 71 72 C durante 15 a 20 segundos de tratamiento efectivo. Cabe aclarar que, al igual que con otros tratamientos trmicos, estas condiciones de tiempo temperatura no consideran el calentamiento que recibe el producto hasta llegar a la temperatura final, n tampoco el enfriamiento, lo que de alguna manera contribuye al efecto trmico de la operacin (fig. 12.11). la pasterizacin esta calculada en la reduccin de 12 ciclos logartmicos de la cuenta microbiana de C. burnettii.

Paralelamente a la destruccin de este patgeno, tambin se eliminan microorganismos as termosensibles, como los coniformes, y se inactiva la

Figura 12.11 Pasteurizacin de la leche.fosfatasa alcalina, pero no as las esporas o la peroxidasa, ni las bacterias (no patgenas pero si fermentativas), requiere de refrigeracin, ya que su vida de anaquel es tan solo de algunos das.Como se mencion en el capitulo de enzimas, la eficiencia de la pasterizacin se mide mediante la prueba de fosfatasa alcalina, con la cual hay que tomar ciertas precauciones ya que se presenta el fenmeno e la reactivacin enzimtico.En los ltimos aos se han desarrollado diversos mtodos para obtener leches con una vida til mayor que la de la pasteurizada; estas requieren de un tratamiento mas drstico ya que se pretende destruir prcticamente todos los microorganismos, as como las enzimas termo resistentes. Para este fin, las condiciones empleadas son muy variadas, pero van de 145 a 160C durante 1 a 4 segundos; esto se consigue bsicamente mediante dos mtodos comerciales: el indirecto, que usa intercambiadores de calor y el directo (tambin llamado uperizacin), por inyeccin de vapor culinario directamente a la leche y su posterior eliminacin en un tanque a presin reducida. El producto que se obtiene se puede almacenar sin refrigeracin por periodos hasta de varios meses, siempre y cuando no se abra el envase.

Por su parte la esterilizacin es el tratamiento trmico mas fuerte ya que se lleva a cabo a 121 C durante varios minutos (depende del producto); a diferencia de los anteriores, el envase utilizado par este producto es el bote de hojalata.

La situacin ideal en el procesamiento trmico de la leche sera poderla calentar a una temperatura muy alta, que asegurara un alimento libre de toda contaminacin microbiolgica. A un bajo costo de operacin y adems que no se presentaran cambios indeseables en las calidades nutritivas y sensorial del producto final. Como es lgico pensar, a medida que se incrementa la intensidad del calentamiento se favorecen varias de las transformaciones que mas adelante se discuten. Cabe indicar que la estabilidad trmica de la leche depende de muchos factores, como son la presencia de microorganismos y enzimas proteolticas,

Figura 12.12 Pasteurizacin de a leche y su relacin con a destruccin de microorganismos y de enzimas.

los slidos totales, la homogeneizacin, el pH, la acidez, las concentraciones de sales, las albminas, las globulinas y otros

De todos los constituyentes de la leche, las enzimas libres y las protenas del suero son las ms termosensibles. le siguen las enzimas unidas a las micelas o glbulos de grasa, las casenas, la lactosa los lpidos. Comercialmente, es importante desnaturalizar la fosfatasa alcalina por las razones ya expuestas: sin embargo, se puede dar el caso de que se presente la reactivacin de la fosfatasa. Junto con las proteasas las lipasas. De las protenas del suero, las ms sensibles son, en orden descendente, las inmunoglobulinas, las seroalbminas. la -lactoglohulina y la a-lactalhmina. Las primeras se encuentran en la membrana del glbulo de grasa y tienen la peculiaridad de asociarse a temperaturas bajas, lo que ocasiona que dichos glbulos se unan y produzcan la nata en la leche sin homogeneizar: el calentamiento y la homogeneizacin ocasionan su desnaturalizacin o su incapacidad de asociarse. con lo cual se estabiliza la rase lipidica.

La mayor cantidad de los aminocidos azufrados de la leche, cistina. cistena metionina. se localizan precisamente en las protenas del suero o por esta ratn, estas protenas son las responsables de la generacin de cido sulfhdrico (1-LS 1 o de mercaptanos, tpicos del olor y el sabor de las leches sobrecalentadas:5

La desnaturalizacin provoca el desdoblamiento de estas protenas la exposicin de los grupos sulfhdricos libres: paralelamente, causa la ruptura del enlace SS que tambin genera SH: en estas condiciones, la leche reduce el valor del potencial de oxidacin-reduccin genera una atmsfera qua inhibe las reacciones de oxidacin. El excesivo calentamiento del suero induce la precipitacin y la agregacin en un proceso que se lleva a cabo en varios pasos: aunque no se conoce completamente el mecanismo, se puede representar como e muestra en la figura 12.13: la -lactoglohulina se encuentro como dmero al pH normal de la leche, y el primer raso es su precipitacin trmica. Que implica el desdoblamiento en sus dos monmeros con sus correspondientes sulfhidrilos expuestos;

posteriormente, stos forman grandes agregados de protenas mediante los iones calcio. En trminos generales, 20% de las protenas del suero se desnaturalizan en la pasteurizacin y en la leche ultrapasteurizada se incremento a 50%.

Una reaccin muy interesante que llega a observarse en leches ultra pasteurizadas o esterilizadas, es la que sucede entre la -lactoglobulina y la casena k; el sulfhidrilo de la primera (SH) se une al enlace disulfuro (SS) de la segunda as se produce un complejo en el que intervienen tambin otros enlaces, como los de hidrgeno, los electroestticos. En estas condiciones la casena k no es factiblemente atacada por renina puesto que la -lactoglobulina bloqueo el sitio especifico en el que acta la enzima del cogulo formado es muy dbil y el rendimiento de queso muy bajo. Esta reaccin es indeseable cuando la leche se dedica a quesos o a yogurt; sin embargo es muy necesaria durante la manufactura de leche evaporada o condensada con 25-26 % de slidos; antes del enlatado, estos productos se sometan a un precalentarniento (90C por 15-20 minutos) con objeto de favorecer la interaccin de las protenas, manera, la -lactoglobulina se desnaturaliza y precipita durante la esterilizacin, lo cual trae consigo la inestabilidad de todo el sistema de protenas incluyendo las casenas. Se ha visto que las micelas de menor tamao tienen una proporcin mayor proporcin de casena k y por lo tanto, reaccionan ms fcilmente con la -lactoglobulina. Las propiedades reolgicas de los yogurts elaborados con leche pasteurizada (con cualquiera de los mtodos conocidos) son muy adecuadas; sin embargo, no sucede lo mismo cuando se emplea leche ultrapasteurizada.

En trminos generales las casenas son muy estables a la mayora de los tratamientos trmicos; sin embargo, en ciertos casos se puede perder un sistema de estabilidad. Su precipitacin por calor al pH normal de la leche slo se logra en condiciones de temperatura-tiempo muy drsticas que no se emplean comercialmente; por no tener una estructura secundaria y terciaria bien definidas, difcilmente se desnaturalizan como lo hace la mayora de las protenas globulares

Como ya se explic, las micelas se estabilizan principalmente por su carga negativa, su hidratacin, su balance salino, y sus interacciones con los fosfatos coloidal y soluble. Cuando alguna de estas funciones se altera se induce la inestabilidad, como ocurre en los calentamientos excesivos que provocan: a) degradacin de la lactosa en cidos como el frmico, que reduce el pH; b) cambio del fosfato de calcio soluble a coloidal y su transformacin al estado ms estable de hidroxiiapatita, lo que trae consigo una desprotonacin de los fosftos que se refleja en la reduccin del pH, y c ) hidrlisis de las fosfoserinas de las casenas.

El conjunto de todas estas alteraciones puede reducir el pH hasta 5, situacin en la que las casenas estn muy cercanas a su punto isoelctrico y consecuentemente a su precipitacin.

Adems de estas reacciones tpicas de la leche las protenas lcteas estn sujetas a las mismas modificaciones que se describieron en el captulo 3 es decir, a los mismos mecanismos que inducen la formacin de lisinoalanina, de lantionina y de enlaces entrecruzados, as como la raceminacin de aminocidos, etc.

Por su parte la lactosa, interviene principalmente en las transformaciones de oscurecimiento o pardamiento no enzimtico de maillard: la disponibilidad de lisina hace que el grupo reductor de este disacrido produzca rpidamente la glucosilamina correspondiente (vase el captulo de hidratos de carbono) . La caramelizacin se observa en la fabricacin de algunos dulces a base de leche que requieren de temperaturas muy elevadas durante tiempos prolongados.

Los lpidos se llegan a degradar para sintetizar lactosas que contribuyen al aroma y al sabor de los productos calentados, como se reviso en el capitulo 8.Por otra parte algunos pases sobre productores de leche procesan sus excedentes y obtienen derivados deshidratados, casenas, caseinatos y protenas del suero, cada uno de estos tienen sus especficos en la industria alimentara, ya que adems de su alto valor nutritivo, presentan buenas propiedades funcionales que los hacen adecuados para fabricar otros alimentos. Sin embargo si la leche de donde proviene sufri calentamientos severos, el derivado probablemente no tendr todas sus caractersticas nutritivas y funcionales, por esa razn existen varios mtodos sencillos para determinar el dao trmico de las protenas, como por ejemplo, los ndices de solubilidad mencionados en el captulo 3

2.3 HOMOGENEIZACIN.

Las modificaciones que sufren los componentes de la leche por esfuerzos mecnicos durante el transporte se amplan considerablemente en la homogenizacin. Los cambios ms importantes se reflejan en las transformaciones fsicas de los glbulos de grasa y en las interacciones de lpidos y protenas.

La homogenizacin es un proceso que se emplea mucho en la industria de lcteos para estabilizar los lpidos y evitar una separacin de fases, se efecta haciendo pasar la leche a travs de una vlvula con una abertura muy peque en donde las partculas alcanzan velocidades de 250 m/seg, o ms las presiones empleadas varan de 50 a 300/kg/mc2 primero se calienta la leche (puede ser el mismo proceso de pasteurizacin) para disminuir su viscosidad y licuar la grasa; en esas condiciones se facilita el rompimiento de los glbulos que originalmente tienen un dimetro de 1 a 15 micras lo que aumenta seis veces su superficie.

Despus de homogenizada, la leche adquiere nuevas caractersticas y propiedades que hacen que se reduzca su tendencia al cremado y se aumente la estabilidad de la fase lpidica: es decir:desarrollo un estado de dispersin de la grasa que no tiene capacidad de formar agregados lipidicos, esto se atribuye a que la membrana original del glbulo se rompe para dar lugar a una nueva constituida por diferentes protenas , casenas y por el suero que se unen a la superficie del glbulo mediante enlaces hidrfobos y a que la inmunoglobulinas pierden su capacidad de interaccionar ya que ahora lo hacen con la casena, por otra parte aumenta la densidad de los glbulos homogeneizados lo cual se debe a la reduccin de su tamao y a su nueva membrana proteica, con esto se minimiza el gradiente de densidades que originalmente que existe entre las fases lipidias y proteicas de la leche cruda.

Por todo lo anterior, el sistema que se genera es tan estable que es tan difcil recuperar la grasa de la leche homogeneizada con los mtodos tradicionales de centrifugacin.

Dado que en este proceso se produce un gran nmero de glbulos de grasa, la difraccin de la luz es mayor, y por lo tanto la leche adquiere un color mas blanco , el aumento de la superficie hace que los glbulos absorban mayor cantidad de luz y se vuelvan ms susceptibles a las reacciones de oxidacin de tipo fotoqumico, lo que trae parte la homogeneizacin reduce la reacciones de oxidacin iniciadas por el cobre y los fosfolpidos de la membrana ya que estos agentes se solubilizan en el suero con lo que se pierde su efecto oxidativa cataltico.

La homogeneizacin ocasiona tambin que la grasa se vuelva ms susceptible a la hidrlisis ocasionada por las lipasas que se localizan en la micelas, al interaccionar con los glbulos, la casena pone contacto ntimo la lipasa con la fase lipidica, lo cual se favorece por lo considerable incremento de la superficie, el resultado es de la rancidez hidroltica ya discutida.

3. CAMBIOS FISICOQUMICOS Y BIOQUMICOS DE LA LECHE DURANTE LOS PROCESOS DE ELABORACIN.

3.1 PROPIEDADES FSICAS DE LA LECHE

La leche, al igual que todos sus derivados, presenta ciertas propiedades fsicas particulares que son reflejo de su composicin y de las interacciones de sus constituyentes: el color y la viscosidad son dos factores que el consumidor inmediatamente puede evaluar y, con base en esto, rechazar o aceptar un producto. Es importante conocer otras caractersticas fsicas como el peso especfico, la tensin superficial, el calor especfico, la temperatura de congelamiento, etc., sobre todo cuando se conciben los procesos trmicos (pasteurizacin, esterilizacin, etc.), o los mecanismos (homogeneizacin, transporte, etc.) a los que se somete la leche: dado que estas propiedades son semejantes entre los productos lcteos, se han establecido modelos matemticos para su estudio.

El color blanco se debe fundamentalmente al efecto de una completa dispersin del espectro visible, provocada principalmente por los glbulos de grasa, pero tambin influyen las micelas de casena y el fosfato de calcio coloidal. Cuantas ms pequeas son estas partculas hay ms rea de dispersin de la luz y consecuentemente el producto se ve ms blanco: por lo contrario, cuando las partculas slidas se asocian y forman agregados, se reduce la dispersin que causa una tonalidad algo azul. La homogeneizacin tiene el efecto de romper los glbulos grandes de grasa y producir un gran nmero de partculas ms pequeas que provocan la blancura de la leche tan apreciada por el consumidor. Cabe indicar que los contenidos de carotenoides y de riboflavina tienen algo de influencia sobre el color de este alimento ya que los primeros le confieren tonalidades amarillas, y verdes la segunda.

En relacin con la viscosidad, y a pesar de contener de 12 a 14% de slidos, la leche se comporta prcticamente como un fluido newtoniano semejante al agua, con una viscosidad de 2 centipoises. Tanto las micelas como los glbulos de grasa son los principales responsables de la viscosidad de los productos lcteos, por lo que la leche descremada y el suero son fluidos con 1.5 y 1.2 centipoises, respectivamente, semejando aun ms al agua que presenta un centipoise.

El peso especfico (Pe) de la leche depende de los diversos slidos que contiene, de tal forma que existe una ecuacin lineal que relaciona este parmetro con los slidos no grasos (sng) y la grasa (g):

Pe = 1.0 + (0.0035 X % sng) (0.001 >< %g).

El peso especfico de la leche a 15 C es de 1.032, mientras que el de la leche evaporada es de 1.066 y el de la leche condensada azucarada de 1.308.Una de las propiedades coligativas de la leche es la reduccin del punto de congelamiento (pc) por efecto de los solutos de peso molecular bajo como la lactosa y las sales, de acuerdo con lo establecido en la ley de Raoult; en general el pc vara de0.52 a 0.57 C y este valor se usa en los anlisis crioscpicos para identificar la alteracin de la leche por dilucin con agua. Al comparar el pc de la muestra con el pc de referencia se puede cuantificar la cantidad de agua aadida:

Los mismos slidos disueltos hacen que el punto de ebullicin (pe) de la leche sea ligeramente superior al del agua pura, a la misma presin; por ejemplo, la leche tiene una pe de 100.17 C, a 760 mm de Hg, la leche evaporada de 100.44 C y la condensada azucarada de 103.22 C. Hay que recordar que un mol de una sustancia disuelta en 1 000 gramos reduce la temperatura de congelamiento en 1.86 C y a su vez incrementa la de ebullicin 0.5 C.

El calor especfico (ce) de la leche es de 0.93 cal/kg C (0.93 BTU/lb F) y al igual que en todos los productos lcteos, vara en forma directa de acuerdo con el contenido de agua, como se observa en la siguiente ecuacin que se puede emplear para el clculo de este parmetro:

La acidez titulable normal de la leche se debe a la presencia de los grupos ionizables de las protenas, como son los carboxilos de los cidos asprtico y glutmico. El pH normal es de 6.5 a 6.7 y cualquier cambio en este valor indica una alteracin del producto: por ejemplo, los pH menores se deben a una acidificacin microbiana y los mayores a una posible infeccin como la mastitis.

7.3.2 ESTADOS DE DISPERSIN DE LA LECHE

La leche es un sistema biolgico muy complejo en el que se presentan tres estados fsicos de dispersin de sus mltiples constituyentes: a) la lactosa, as como las sales, los cationes. los aniones y las vitaminas hidrosolubles, existen como una verdadera solucin: b) las protenas, las casenas y las del suero, forman dispersiones coloidales, y e) las sustancias liposolubles se encuentran como emulsin.

Aunque cada uno de estos sistemas tiene diferente densidad (1.05, 1.114 y O.94g/ml, respectivamente), estn en equilibrio debido a diversos mecanismos de estabilidad que tiene cada uno de ellos; los distintos tratamientos a los que se someten la leche y sus derivados pueden alterar estas fases y consecuentemente la estabilidad final del producto.

7.3.2.1 FASE MICELAR

Las casenas actan entre s formando una dispersin coloidal que consiste en partculas esfricas llamadas micelas con un dimetro que vara de 40 a 300 nm; stas a su vez estn

Figura 12.9 Estructura de la micela de casenas, compuesta por 92% de

protena y 8% de fosfato de calcio, con una hidratacin de 3.8 g de agua por gramo de protena.

Constituidas por subunidades, tambin esfricas, de dimetro de 10 a 20 nm. El peso molecular de las micelas va de 200 a 2800 millones de daltones; el nmero de ellas por mililitro de leche es de 5000 a 15 millones; su densidad es de 1.114 g/rnl, y estn constituidas aproximadamente por 92% de protenas y 8% de fosfato de calcio.

En la figura 12.9 se muestra esquemticamente la micela y en ella se observa que las subunidades se enlazan mediante iones calcio; en este sentido, no se conoce bien cmo acta este ion; sin embargo, existen algunas teoras que sugieren que el fosfato de calcio se une a los grupos NH3 de la Usina o que el calcio interacciona directamente con los carboxilos ionizados.47 Por esta razn, los agentes secuestradores de calcio o los procesos de dilisis, provocan la disociacin reversible de la micela en las correspondientes subunidades. La micela se encuentra sumamente hidratada con aproximadamente 3.8 g de agua por gramo de protena y su estructura porosa le permite un intercambio continuo entre sus constituyentes y los del suero (casena soluble, lactosa, sales, etc.) que depende de la temperatura y del pH del sistema. Por ejemplo, a < 10 C la casena se disocia de las micelas y pasa a formar parte del suero: el proceso se hace reversible al incrementar la temperatura y esto se refleja en el valor de la relacin casena micelar/casena total que es de 78% a 5 C y de 97% a 25 C. Por su parte, al reducir el pH a 5 se induce una transferencia de la casena micelar al suero y una disolucin del fosfato de calcio coloidal. Estas modificaciones en la micela, por temperatura o por pH, provocan reduccin de su tamao, Prdida de su capacidad de hidratacin aumentan su sensibilidad a los efectos de los distintos procesos a los que se somete la leche.

Por su parte, las subunidades estn constituidas por la interaccin de las casenas si, , K y y que se encuentran en una proporcin variable, pero que en promedio es de alrededor de 52%. 3I%, 11% y 5%, respectivamente; por ejemplo, se ha observado que en las micelas ms pequeas la proporcin de casena K, es mayor que en las grandes. Todas estas fracciones protenicas contienen un alto porcentaje de los cidos glutmico y asprtico orientados hacia el exterior y que al pH de 6.7 de la leche se encuentran ionizados, lo que le proporciona una carga negativa a la micela que provoca fuerzas de repulsin entre ellas, y se evita as la tendencia a su agregacin y la precipitacin.

Cuando el pH de la leche se ajusta al punto isoelctrico de las casenas (pH 4.6), existe una protonacin de sus carboxilos libres y la consecuente eliminacin de la carga negativa. lo que provoca que desaparezca el mecanismo de estabilizacin y facilita la interaccin de las casenas. lo que da como resultado final su precipitacin.

Adems de las casenas, las micelas contienen otras protenas. Principalmente algunas enzimas como la lipasa y la proteasa: la primera acta mas fcilmente sobre el glbulo de grasa despus de la homogeneizacin de la leche va que este proceso induce la asociacin no covalente entre las micelas y los glbulos de grasa.As como existe un acuerdo general entre los investigadores sobre la naturaleza y las propiedades de la micela. Hay muchas discrepancias en cuanto a la forma en que las diversas casenas interactan para establecer las subnidades. En la literatura cientfica y encuentran muchas propuestas de modelos fisicoqumicos de las rnicelas, pro hasta la fecha ninguno de ellos est totalmente aceptado. Entre los mas importante se encuentran los de Rose40, Garnier y Tibadeau,11, Morr, Schmidt, slattery y waugh y noble.

Aunque estos modelos varan en ciertos aspectos, todos concuerdan en que las uniones hidrfobas entre las molculas de casena son bsicas par la estabilidad de la subunidad. Tambin se toma en cuenta la capacidad de la fraccin k para mantener estables las casenas s, y ya que en forma individual o combinada son muy sensibles y precipitan en las condiciones normales de pH y de fuerza inica de la leche; es decir, la interaccin de la k con la s y la hace que se mantenga todo el sistema protenico.Las protenas del suero se localizan en forma de solucin coloidal y estn estabilizadas bsicamente Por su alto grado de hidratacin; al contrario de lo que sucede con las casenas, a estas les afecta mas las altas temperaturas y la presencia de sales deshidratantes, como el sulfato de amonio al 50%, debido a que estas sales compiten por el agua de hidratacin que estabiliza estos coloides. Las temperaturas elevadas ocasionan su desnaturalizacin, lo que a su vez favorece que acten entre ellas con la consiguiente formacin de precipitados o cogulos.

3.2.2 FASE LIPDICA

Esta fase desempea un papel muy importante en la estabilidad de los productos lcteos y debido a su composicin, es el origen de muchas de las reacciones qumicas y enzimticos de deterioro que mas comnmente se encuentran en la leche. Esta integrada por glbulos de grasa que tienen una densidad de 0.94 g/ml y que contienen prcticamente solo triglicridos; su estabilidad en el seno del suero (densidad = 1.05g/ml) se debe a su membrana lipoproteinita con estructura tpicamente biolgica que acta como un emulsionante y que est constituida por fosfolpidos, tri, di y monoacilglicridos, adems de inmunoglobulinas, enzimas, colesterol, caroteniodes y otros lpidos en menor proporcin.

El nmero de glbulos de grasa vara de 1.5 a 3 X 109 por mililitro y el tamao puede ser desde .01 hasta 22 micras. Con un promedio de 4 micras; cabe indicar que estas dimensiones son las de la leche cruda o bronca ya que generales los glbulos de grasa son de 20 a 50 veces mas grandes que las micelas de casenas.

Debido a su composicin, la membrana desempea un papel muy importante en la estabilidad de la grasa de la leche; contiene 20 % de fosfolpidos (del total de los lpidos de la membrana) que presenta un porcentaje alto de cidos grasos insaturados que propician las reacciones de oxidacin; tiene la mayora del cobre de la leche, factor que contribuye igualmente a dichas reacciones de oxidacin; las inmunoglobinas que contiene propician el fenmeno de cremado ya que las fracciones Ig M e Ig A tiene la peculiaridad de asociarse entre las a bajas temperaturas (5 C), formando grandes agregados protenicos lo que trae consigo que los glbulos de grasa se aglomeren.

Cuando la leche se trata trmicamente, como en la pasteurizacin, se produce la desnaturalizacin de las inmunoglobinas y se inhibe el cremado. Los esfuerzos mecnicos, como la homogeneizacin, inducen la ruptura de la membrana del glbulo, la reduccin del dimetro de este y la difusin de las inmunoglobulinas hacia el suero; esto tambin reduce la tendencia de la leche al cremado. Actualmente el problema del cremado no es muy grave ya que logran mayora de las leches se homogenizan y pasteurizan inmediatamente despus de su recoleccin. Adems de estos contribuyentes a la membrana tambin se reasocian varias enzimas principalmente la fosfatasa alcalina, la catalasa, la xantina oxidasa y la sulfhdrico oxidasa.

3.3 QUESOS

El queso es el producto que resulta de la precipitacin de las casenas que deja como residuo el llamado suero de la leche; para llevar acabo esto se emplea bsicamente dos mtodos: mediante la renina o cuajo, o bien por una acidificacin hasta llegar al punto isoelectrico de las casenas .

Los pasos fundamentales en su elaboracin incluyen la coagulacin de la leche, el cortado del coagulo, la eliminacin del suero (desuerado) el salado, el prensado y la maduracin (si se requiere) hay quesos de los llamados frescos que no son madurados y que se consumen solamente salados o sazonados con especias.

En el mundo existen aproximadamente 1000 variedades que se pueden agrupar de manera general en 18 tipos, ya que comparte varios pasos durante su elaboracin. Las diferencias que hay en relacin con su textura, aroma, sabor, etc. Se deben fundamentalmente a variaciones en el mtodo de fabricacin, destacan por su importancia los siguientes factores a) tipo de leche. (Vaca, oveja, bfala, etc., b) calidad de la leche (pasteurizada, cruda, fri, etc.), c) relacin de la concentracin grasa: protena, d) tipos de microorganismos y enzimas aadidos. e) velocidad e intensidad del desarrollo de la acidez. f) uso y concentracin de la renina g) grado y forma de deshidratacin del cogulo. h) cantidad y forma de adicin de la sal. i) forma y tamao del queso. j) condiciones de maduracin (temperatura, humedad, etc.) k) tratamientos superficiales del queso (encerado) l) perforaciones en el queso para permitir la entrada de aire m) adicin de enzimas o microorganismos para efectuar la maduracin.

Seria imposible tratar a fondo el tema en este captulo, sin embargo solo a manera de ejemplo, a continuacin solo se mencionan los aspectos ms relevantes de un procedimiento simple para la fabricacin de quesos maduros.Considerando que se parte de una leche pasteurizada y homogeneizada, el primer paso es su acondicionamiento a 35 C en la tina para que el inculo empleado crezca favorablemente. Los microorganismos utilizados varian segn sea el tipo de queso, pero entre los ms comunes destacan Strptococcus lactis, S Cremoris, Lactobacillus lactisy y L. Bulgaricus que se aaden a ina concentracin de 1% y se deja que acten durante 30 y 40 minutos: en este tiempo transforman la lactosa en cido lctico lo que aumenta la acidez de la leche en 0.01 a 0,02 % y reducen el ph a 5.5

En estas condiciones se aaden la renina (150-200 ml por cada 1000 litros de leche o bien otro cuajo que puede ser de origen microbiano (vase capitulo 5 ) cuya actividad enzimtico durante 30 minutos provoca la coagulacin de la leche mediante un fenmeno que se efecta en dos pasos: a) hidrlisis de casena k en paracasena k y el macropptido que trae consigo la perdida el sistema de la estabilizacin de las casenas y b) formacin del coagulo que se favorece por la presencia de los iones calcio propio de la leche .

Cabe indicar que la leche en su estado natural puede estar contaminada con diversos microorganismos, como pseudomonas, productores de poteasas termoresistentes capaces de modificar la accin enzimtica del cuajo.

La medicin de la firmeza optima del cogulo para el siguiente paso es de mucha importancia y normalmente se lleva a cabo objetivamente de acuerdo con la experiencia del tcnico, sin embargo se han desarrollado algunos mtodos objetivos basados en la determinacin de sus propiedades reolgicas espectroscpicas, ultrasnicas trmicas y otras.El coagul as elaborado se debe deshidratar para concentrar slidos, lo cual se logra concentrndolo longitudinalmente y transversalmente con liras metlicas. Para que se produzcan cubos de tamao variable, de acuerdo con el queso deseado, cuantos ms pequeos sean estos cubos mayores ser el desuerado, lo cual es deseable para los quesos con bajo contenido de humedad. La agitacin lenta y el calentamiento aceleran el proceso ya que adems se favorece una generacin extra de cido lctico que ocasiona que las micelas se unan ms estrechamente para integrar una estructura integral tridimensional continua de casenas en la que quedan atrapadas las gotas o partculas de grasa y algo de suero.

El suero se elimina al abrir la vlvula correspondiente de la tina y se recupera para utilizarlo como ms adelante se detalla , la casena precitada tiene una consistencia muy elstica similar a la del hule. No tiene sabor ni aroma y est muy lisos de parecer un buen queso, a este slido se le aade sal (1.5 al 1.8 % ) que contribuye al sabor y a detener la produccin de cido lctico: posteriormente se coloca en moldes que se someten a una presin para continuar con el desuerado hasta llegar a la humedad final deseada.Si el queso va a ser madurado , se coloca en un cuarto con humedad relativa (80-90 %) y una temperatura ( 7-15 C) controladas que propicien las condiciones ideales para que los microorganismos y las enzimas lleven acabo una complicada red de reacciones qumicas, las protenas se degradan igual que los hidratos de carbono y los lpidos en una secuencia de transformaciones interrelacionadas , mediante los cuales se produce la textura , el aroma, el sabor, etc. Como se indico en el capitulo.

3.4 SUERO DE LA LECHE

En la elaboracin del queso se producen aproximadamente 9 kg de suero por cada kilogramo de queso, partiendo de 10 litros de leche, bsicamente existen dos tipos de suero que se diferencian por su PH: el llamado suelo dulce que proviene de la mayora de los quesos maduros y el suero cido, subproducto de la fabricacin del queso cartege. Sus diferencias de composicin se muestran en el cuadro 12.12 los lcteos y los fosfatos que contienen actan como amortiguadores del PH 14 y el equilibrio acido-base influye en muchas de sus propiedades, como son la estabilidad y la precipitacin trmica y en la operacin de muchos de los procesos empleados, como la ultra fijacin y la desmineralizacin. el suero tiene una proporcin baja de protenas, pero stas poseen una calidad nutritiva superior a la de las casenas que conforman el queso, se han desarrollado muchas tcnicas encaminadas al aprovechamiento de este sub-producto, una de las ms sencillas de tipo casero , es calentarlo para precipitar las protenas y despus eliminar el agua mediante prensado , muchas poblaciones de Mxico se consume directamente despus del salarlo y se conoce como requesn.

En nivel industrial el suero se usado principalmente en forma deshidratada (secado por aspersin) para elaborar un gran nmero de alimentos tambin se puede eliminar sales y lactosa mediante el proceso de ultrafiltracin, con lo cual se

Cuadro 12.12. Composicin de los sueros del queso.

Dulce %Acido %

Solidos totales6.55.2

Lactosa4.94.3

Proteina0.80.6

Nitrogeno no proteinico22.027.0

Acido lactico0.150.75

Cenizas0.560.46

PH6.24.6

un producto con un contenido de protenas hasta de 75%. Para evitar un deterioro microbiolgico, se ha sugerido concentrarlo por evaporacin y adicionarle sorbato de potasio como conservador. Cada mtodo de procesamiento tiene un influencia en los distintos contribuyentes del suero: las condiciones empleadas de temperatura , PH, etc., influyen decisivamente en sus propiedades funcionales y consecuentemente en la aplicacin que se le da , para mayor informacin sobre las caractersticas de este subproducto as como todas las posibilidades de uso, se sugieren revisar todos los trabajos publicados por institutos de producto del suero .

A diferencia de la leche de vaca, la de mujer casi no contiene -lactoglobulina pero es abundante en a-lactalbulmina y lactoferina, se considera que muchos nios alimentados con leche de vaca desarrollan alergias precisamente por esta globulina, por esta razn se ha sugerido eliminar esta fraccin proteica del suero mediante una precipitacin selectiva, para despus mezclarlo con algo de casena, aceite de soya ,minerales, vitaminas y lisosomas, para hacer un sustituto de la leche materna.3.5.1 OTROS PRODUCTOS LACTEOS.

Como se observa en la figura 12.10 a partir de la leche se elabora un gran nmero de derivados a dems de los ya mencionados en esta sesin, tambin son de mucha importancia las leches concentradas, tales como la evaporada (o condensada no azucarada) y la condensada cuyas respectivas composiciones qumicas se muestra en el cuadro 12.13 la primera es el resultado de la evaporacin de agua hasta llegar aproximadamente 26% de slidos por lo que sus hidratos de carbono corresponden casi todos a los de la lactosa, por su parte en la fabricacin de la condensada, se aaden 42-43 % de sacarosa a la leche y la mezcla se somete a una evaporacin hasta alcanzar aproximadamente 7.3% de slidos.

YOGURTElyogur tambin conocido comoyogurt,yogourt,yoghurtoyoghourt, aunque laReal Academia Espaola(RAE) solo admite la forma yogur1 es un productolcteoobtenido mediante la fermentacin bacteriana de laleche.Si bien se puede emplear cualquier tipo de leche, la produccin actual usa predominantemente leche devaca. Lafermentacinde lalactosa(el azcar de la leche) encido lcticoes lo que da al yogur su textura y sabor tan distintivo. A menudo, se le aadechocolate,fruta,vainillay otrossaborizantes, pero tambin puede elaborarse sin aadirlos.Existen pruebas de la elaboracin de productos lcteos en culturas que existieronhace 4500 aos. Los primeros yogures fueron probablemente defermentacinespontnea, quiz por la accin de algunabacteriadel interior de las bolsas de piel decabrausadas como recipientes de transporte.Las bacteriasLactobacillus bulgaricusyStreptococcus thermophilus, responsables de la fermentacin de la leche, ya eran conocidas, hacia el 6000 o7000 a. C., por lostraciosque vivan en la actualBulgaria.[citarequerida]Fueron ellos quienes las utilizaron para inducir la fermentacin de la leche deovejay de esa forma obtener yogur,queso, etc. dichos productos son los primerosalimentos probiticosen el mundo.Existen estudios cientficos que acreditan que hace 4000 aos, en territorio de la actual Bulgaria, los tracios ya estaban familiarizados con l.[citarequerida]DesdeTurquase introdujo en la totalidad de lapennsula balcnica. El reconocido cientfico ruso, fundador de la ciencia de lainmunologaypremio Nobel,Ili Mchnikov, describe el yogur como un excelente agente antienvejecimiento.3La bacteria que contiene ste, ataca, bloquea y neutraliza lastoxinas, depurando el organismo. La bacteria causante de lafermentacin lcticafue descubierta en 1903 por el doctor blgaroStamen Grigoroff, quien public y present su trabajo cientfico dedicado al yogur ante elInstituto PasteurdePars,Francia. En su honor, la nueva bacteria descubierta fue llamada inicialmente Bacterium bulgaricum Grigoroff, aunque despus pas a denominarse Lactobacillus bulgaricus.La bacteria, como afirmaba el cientfico, bloquea la proliferacin de otras que sonpatgenas, con lo que retrasa el proceso de envejecimiento del organismo humano. Lo ms sorprendente es que el Lactobacillus bulgaricus desarrolla las citadas cualidades y caractersticas slo en el territorio de Bulgaria. Trasladada a otras latitudes, la bacteria se transforma y, aunque el yogur obtenido con esa misma bacteria tiene un sabor similar al blgaro original, sus propiedades no son las mismas, perdiendo incluso su capacidad para retrasar el proceso de envejecimiento. Por consiguiente, se hace necesaria la adquisicin del agente fermentador blgaro original.[citarequerida]Hay 21 pases de todo el mundo que compran este agente. El principal consumidor de yogur blgaro, exceptuando a Bulgaria, es Japn. En 1972, la corporacin japonesa Meidji Group compr la licencia para producir yogur blgaro. En 2002 esa licencia se renov por 20 aos ms. Los japoneses consideran al yogur blgaro como uno de los tesoros ms grandes del pas y consumen anualmente 200000 toneladas de este producto, realizando la fermentacin con el agente original comprado en Bulgaria. Kuup Schweiz consigui en 1997 la exclusividad para el mercado suizo. Otros pases a los que se exporta el agente fermentador original son Francia, Alemania y Corea del Sur.El descubridor de la bacteria, el doctor Stamen Grigoroff, trabaj en distintos pases europeos antes de regresar a su pas, donde comenz a trabajar en la investigacin delclera. Combati las enfermedades de sus pacientes, hacindoles comer rebanadas de pan enmohecido cubiertas con el hongo de la penicilina. Sin embargo, no fue l quin descubri la penicilina; lo hizo el britnicoAlexander Flemingno mucho despus. Luego, el doctor Grigoroff trabaj en un hospital de Miln, Italia. Falleci en Bulgaria en 1945.El yogur permaneci durante muchos aos como comida propia deIndia,Asia Central,Sudeste Asitico,Europa Centraly delEstehasta losaos 1900, cuando un bilogo ruso llamadoIli Mchnikovexpuso su teora de que el gran consumo de yogur era el responsable de la alta esperanza de vida de los campesinos blgaros. Considerando que los lactobacilos eran esenciales para una buena salud, Mechnikov trabaj para popularizar el yogur por toda Europa. Otros investigadores tambin realizaron estudios que contribuyeron a la extensin de su consumo.

El proceso de elaboracin del yogur data de hace miles de aos, sin embargo hasta el siglo XIX se conocan muy pocas fases del proceso productivo. El arte de produccin era transmitido de generacin en generacin; sin embargo en las ltimas dcadas, este proceso se ha racionalizado, principalmente por los descubrimientos en diversas disciplinas, como la fsica e ingeniera qumica, la bioqumica y enzimologa; y sobre todo la tecnologa industrial.La elaboracin de yogur requiere la introduccin debacteriasbenignas especficas en la leche bajo una temperatura y condiciones ambientales controladas (muy cuidadosamente en el entorno industrial). El yogur natural o de sabores de textura firme, requiere de una temperatura de envasado de aproximadamente 43C, y pasar por un proceso de fermentacin en cmaras calientes a 43C para obtener el grado ptimo de acidez; este proceso puede llegar a durar aproximadamente cuatro horas. Una vez obtenida, debe enfriarse hasta los 5 grados para detener la fermentacin. En los yogures batidos, los de textura cremosa, con o sin frutas, el proceso es diferente, en cuanto la fermentacin se realiza en depsitos, previo al proceso de envasado, que se realiza en fro, por lo que no necesita de fermentacin posterior. Las bacterias utilizan como fuente de energa la lactosa o azcar de la leche, y liberan cido lctico como producto de desecho; este provoca un incremento de la acidez que hace a su vez que lasprotenasde la leche precipiten, formando un gel. La mayor acidez (pH4-5) tambin evita la proliferacin de otras bacterias potencialmente patgenas. El primer estudio bacteriolgico acerca del yogur fue realizado por Grigoroff, quien detect la presencia de tres distintos microorganismos, "diplostreptococcus".Generalmente en un cultivo se incluyen dos o ms bacterias diferentes para conseguir una fermentacin ms completa, principalmenteStreptococcus thermophilus subsp. salivarius, y miembros delgneroLactobacillus, tales comoL. casei,L. bifidusyL. bulgaricus; quien gracias a Metchnikoff, alcanz gran popularidad por el postulado de que elL. bulgaricusprolongaba la vida. Para muchos pases en sus normativas, el yogur como tal solo puede contenerSt. thermophilus subsp. salivariusyLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus; si se agregan otras bacterias, algunas legislaciones, no permiten utilizar la denominacin de yogur.Si el yogur no se calienta hasta matar a las bacterias despus de la fermentacin, se vende bajo la denominacin de cultivo activo vivo (o simplemente vivo en algunos pases), que algunos consideran nutricionalmente superior. EnEspaa, los productores de yogur se dividan entre los que queran reservar la denominacinyogurpara el yogur vivo y los que deseaban introducir el yogurpasteurizadobajo esa etiqueta.La vida comercial del yogur estando enrefrigeracines de 3 semanas, con la finalidad de mejorar la capacidad de conservacin del mismo se crea el yogur pasteurizado o de larga duracin, que tiene un periodo de conservacin de meses y no necesita refrigeracin. Ambas partes enviaron estudios cientficos a las autoridades esgrimiendo las diferencias o las similitudes (segn los intereses de cada parte) entre las dos variedades. Finalmente el gobierno espaol permiti la etiqueta yogur pasteurizado a esta clase de yogur en lugar del antiguo postre lcteo.Debido a que las bacterias fermentan la lactosa contenida en la leche durante el proceso de elaboracin del yogur, los individuos que presentanintolerancia a la lactosapueden disfrutar del yogur sin verse afectados. Nutricionalmente, el yogur es rico en protenas procedentes de la leche. Tambin contiene la grasa de la leche con la que se produjo. Pueden ser desnatados o con nata aadida como en el caso delyogur griego. En el proceso de fermentacin, los microorganismos producenvitaminas del grupo Bnecesarias para su metabolismo, aunque reducen el contenido de algunas ya presentes en la leche como lacianocobalamina(vitamina B12) yvitamina C. Contienemineralesesenciales, de los que destaca elcalcio, como en cualquier sebalcteo.

QUESO

El orgen del queso no es muy preciso pero puede estimarse entre el ao 8.000 a.C y el 3.000 a.C. Datos arqueolgicos demuestran que su elaboracin en el antiguo Egipto data del ao 2.300 a.C.Europa introdujo las habilidades para su elaboracin y produccin, convirtindolo en un producto de consumo popular. Gracias al imperio europeo, poco a poco el queso se ha dado a conocer en todo el mundo.Fue en Suiza (1815) donde se abri la primera fbrica para la produccin industrial del queso.

Segn el cdigo alimentario se define queso alproducto fresco o madurado, slido o semislido, obtenido a partir de la coagulacin de la leche (a travs de la accin del cuajo u otros coagulantes, con o sin hidrlisis previa de la lactosa) y posterior separacin del suero.Las leches que se utilizan habitualmente son las de vaca (entera o desnatada) que da un sabor de queso ms suave, cabra u oveja (en zonas mediterrneas). En la elaboracin de algn queso especializado como lamozzarella, seemplea la lechede bfala y en otros casos de camella.Elqueso de Cabrales(Principado de Asturias, Espaa) utiliza una mezcla de leche de vaca, oveja y cabra.

La grasa de la leche es el nutriente que ms influye en el sabor del queso. La leche entera es la ms rica en grasas, pero en ciertos casos para poder reducir el contenido graso de los quesos se usa su versin desnatada o semi, lo cual tambin puede disminuir el sabor del producto final.

ElaboracinLapasteurizacinprevia de la leche ser obligatoria para aquellosquesos de tipo frescosy los que se consuman antes de los dos meses pasada su fecha de elaboracin.Es bsico para elaborar un queso realizar lacuajada.Es el nico proceso necesario y consiste en separar los componentes de la leche, por accin de la temperatura o bacterias.La separacin se logra desestabilizando la protena de la leche (casena). Este desequilibrio hace que las protenas se aglutinen en una masa blanca, separndose del lquido (suero lcteo).Lasbacteriasutilizadas (lactococcus,lactobacillus, etc.) junto con las enzimas que producen y la leche de orgen, sern determinantes en el sabor del queso tras su aejamiento. Para elaborar quesos duros, se somete a la cuajada a temperaturas entre 33C y 55C, para que se deshidraten ms rpido.A partir de ese momento de separacin de partes, se trata de ir eliminando el suero. Como consecuencia muchas vitaminas y protenas hidrosolubles se pierden a travs del suero. Pero en trminos generales, el queso mantiene todas las grasas de la leche, las tres cuartas partes del calcio y casi la totalidad de la vitamina A. Por otro lado debemos nombrar el papel de la sal en su pro