Leche Procesos

7/22/2019 Leche Procesos

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INTRODUCCINSe puede definir la leche como el lquido que segregan las glndulas mamarias de hembrassanas; esto es desde el punto de vista fisiolgico, pues si se quiere un concepto desde elpunto de vista comercial o industrias se puede definir como el producto del ordeohiginico efectuado en hembras de ganado lechero bien alimentado y en buen estado desalud, no debiendo contener calostro (Calostro es una secrecin lquida de coloramarillento, de aspecto viscoso y amargo, cido que segrega la vaca aproximadamente 6 o7 das despus del parto).

La palabra o termino leche se utiliza generalmente para el producto de origen vacuno;cuando se quiere referir a la leche de otro origen se nombra el mamfero del cual proviene

(leche de cabra, leche de oveja, leche humana, etc.)

PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DELA LECHE

CARACTERSTICAS ORGANOLEPTICAS

Aspecto:La leche fresca es de color blanco aporcelanada, presenta una cierta coloracin

crema cuando es muy rica en grasa. La leche descremada o muy pobre en contenidograso presenta un blanco con ligero tomo azulado.

Olor:Cuando la leche es fresca casi no tiene un olor caracterstico, pero adquiere conmucha facilidad el aroma de los recipientes en los que se la guarda; una pequeaacidificacin ya le da un olor especial al igual que ciertos contaminantes.

Sabor:La leche fresca tiene un sabor ligeramente dulce, dado por su contenido de lactosa.Por contacto, puede adquirir fcilmente el sabor de hierbas.

PROPIEDADES FSICAS DE LA LECHE.

Densidad:La densidad de la leche puede fluctuar entre 1.028 a 1.034 g/cm3a una temperaturade 15C; su variacin con la temperatura es 0.0002 g/cm3 por cada grado detemperatura.


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La densidad de la leche varia entre los valores dados segn sea la composicin de laleche, pues depende de la combinacin de densidades de sus componentes, que sonlos siguientes:

agua: 1.000 g/cm3. grasa: 0.931 g/cm3. Protenas *: 1.346 g/cm3. Lactosa * 1.666 g/cm3. Minerales *: 5.500 g/cm3.

La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/cm3) es para una leche entera, puesla leche descremada esta por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm3),mientras que una leche aguada tendr valores menores de 1.028 g/cm3.

pH de la leche:La leche es de caracterstica cercana a la neutra. Su pH puede variar entre 6.5 y6.65.

Valores distintos de pH se producen por deficiente estado sanitario de la glndulamamaria, por la cantidad de CO2 disuelto; por el desarrollo de microorganismos,que desdoblan o convierten la lactosa en cido lctico; o por la accin demicroorganismos alcalinizantes.

Acidez de la leche:Una leche fresca posee una acidez de 0.15 a 0.16%. Esta acidez se debe en un 40% ala anfoterica, otro 40% al aporte de la acidez de las sustancias minerales, CO2disuelto y acidez orgnicos; el 20% restante se debe a las reacciones secundarias delos fosfatos presentes.

Una acidez menor al 15% puede ser debido a la mastitis, al aguado de la leche obien por la alteracin provocada con algn producto alcatinizante.

Una acidez superior al 16% es producida por la accin de contaminantesmicrobiolgicos. (La acidez de la leche puede determinarse por titulacin con Na

OH 10N o 9N).

Viscosidad:La leche natural, fresca, es ms viscosa que el agua, tiene valores entre 1.7 a 2.2centi poise para la leche entera, mientras que una leche descremada tiene unaviscosidad de alrededor de 1.2 cp.

La viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura hasta alrededor de los70C, por encima de esta temperatura aumenta su valor.


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Punto de congelacin:El valor promedio es de -0.54C (varia entre -0.513 y -0.565C). Como se precia es

menor a la del agua, y es consecuencia de la presencia de las sales minerales y de lalactosa.

Punto de ebullicin:La temperatura de ebullicin es de 100.17C.

Calor especifico:La leche completa tiene un valor de 0.93 - 0.94 cal/gC, la leche descremada 0.94 a0.96 cal/gC.

PROPIEDADES QUMICAS - COMPOSICIN:

La leche es un lquido de composicin compleja, se puede aceptar que est formadaaproximadamente por un 87.5% de slidos o materia seca total.

El agua es el soporte de los componentes slidos de la leche y se encuentra presenteen dos estados: como agua libre que es la mayor parte (intersticial) y como aguaadsorbida en la superficie de los componentes.

En lo que se refiere a los slidos o materia seca la composicin porcentual mascomnmente hallada es la siguiente:

Materia grasa (lpidos): 3.5% a 4.0%

Lactosa: 4.7% (aprox.) Sust. nitrogenadas: 3.5% (protenas entre ellos) Minerales: 0.8%

A pesar de estos porcentajes en la composicin de la leche se acepta como los mascomunes, no es fcil precisar con certeza los mismos, pues dependen de una serie defactores, aun para una misma vaca. (No solo varia la composicin, sino tambin laproduccin).

Esto hace que no todas las leches sean iguales en sus propiedades y la variacin enla composicin hace que determinadas leches sean tiles para la elaboracin de uncierto derivado lcteo, pero a su vez es inapropiada para otros. De la misma manera,se tendr algunas leches ms nutritivas que otras.

A continuacin se vern algunos de los factores que intervienen en la produccin ycomposicin de la leche.


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Factores que inciden en la composicin de la leche:

a) Ciclo de lactancia:

La produccin y composicin varan en el curso de la lactancia.

Algunas vacas tienen una produccin mxima entre el primer y el tercer mes paraluego caer pronunciadamente, mientras que otros vacunos mantienen masuniformemente su produccin durante la lactancia.

Adems, la cantidad de leche producida por una vaca va creciendo, en general, de laprimera a la sexta lactacin, para luego empezar a disminuir a partir de la sptima ycaer bruscamente despus de la undcima lactacin.

En cuanto a la variacin de la composicin durante la lactancia, se puede ser en lafigura siguiente para los principales componentes (grasa, lactosa y nitrogenados).

Como puede verse la lactosa aumenta en el primer mes para luego mantenerse maso menos uniforme, mientras que las grasas y las protenas (nitrogenados) en elprimer mes disminuye abruptamente para luego aumentar hasta el final de la

lactacin.b) Incidencia de la alimentacin:

Intervienen en este caso la cantidad y la composicin del alimento. Si se reduce lacantidad disminuye la produccin y aumenta el porcentaje de slidos pero no haygran disminucin de grasas por ejemplo.

En cambio, si es insuficiente la presencia de vegetales verdes en la alimentacin, setendr un descenso en la leche, debido a que la fermentacin en el rmen no esefectiva pues disminuye la formacin de cido actico y otros cidos que son losprincipales formadores de cidos grasos.

25

50

0 2 4 6 8 10

MateriaGrasa

Lactosa

Comp.

Nitrog.


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Contra lo que puede creerse, la inclusin de grasas en la alimentacin no tieneinfluencia en la composicin de la leche, lo mismo puede decirse de una

alimentacin rica en nitrogenados pues la misma no incide en el porcentaje deprotenas.

c) Incidencia climtica:

En general, la produccin de leche tiende a aumentar en verano y disminuir eninvierno y en forma inversa, el contenido de grasa y slidos de la leche se hacemnima durante el verano, teniendo tendencia a aumentar durante el invierno.

d) Incidencia de la ordea:

La leche tiene tendencia a aumentar el contenido de grasa en el curso de la ordeapero, la leche de una ordea incompleta puede resultar semidescremada.

Por otra parte, la ordea completa induce la secrecin, de ah su importancia en elaspecto productivo.

En caso de no realizarse la ordea resulta inhibida la formacin de leche.

Por otra parte, si los intervalos entre ordeos son cortos, hay menos produccin deleche, pero de mayor contenido graso y por el contrario, es ms abundante laproduccin si hay intervalos largos entre los ordees.

En general se realizan dos o tres ordees diarios.

e) Incidencia de la raza:

Distintas razas de bovinos tienen distinta composicin y produccin de leche.

El rendimiento anual de una raza respecto a otra puede llegar a ser el doble y triple.As tenemos que la raza Holando es de muy buena produccin; a su vez, la Jersey yla Guersney son las de mas alto contenido de materia grasa; es en este componente(grasa), en donde ms se notara la diferencia entre razas; por ejemplo, la Jerseypuede dar leche con 5.37% de grasa, mientras que la Shorton da leche de alrededorde 3.94% de materia grasa. En cambio la lactosa es un componente cuyo porcentuales relativamente uniforme en todas las razas.

COMPONENTES DE LA LECHE

1. GrasasDebido a diversos factores que intervienen en la composicin de la leche (algunosde los cuales se han mencionado anteriormente) el contenido de grasa en la lechevacuna varia notablemente; los valores porcentuales ms comunes se encuentranentre 3.2 y 4.2%.La materia grasa esta constituida por tres tipos de lpidos:

a) a) Las sustancias grasas propiamente dichas es decir los triglicrido yque forman el 96% del total de la materia grasa.


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b) b) Los fosfolpidos, que representan entre el 0.8 y el 1%. c) c) Sustancias no saponificables que constituyen otro 1%.

El resto lo constituyen digliceridos, monogliceridos, cidos grasos libres, etc.

Veremos ahora algunas caractersticas de los componentes nombrados:

a) Grasas propiamente dichas:

Los triglicrido son los componentes naturales de todas las grasas y aceites. Sonesteres formados por un triol (la glicerina) y distintos cidos grasos:

H2COCR

HCO CR

OH2COCR

OR, R, R son radicales generalmente distintos.

En el caso de la leche, la grasa tiene una serie de caractersticas importantes.1) 1) Tienen una gran variedad de cidos grasos; se han logrado identificar

150, aunque los ms importantes son muchos menos: 13 y son los siguientes(a su vez se indican su porcentaje en la grasa y la temperatura de fusin):

cido graso Porcentaje Punto fusin (C)

Butrico (4 carbonos) 3.5% -7CCaproico (6 carbonos) 2% -4CCaprlico (8 carbonos) 1% 16CCprico (10 carbonos) 2% 31.3CLurico (12 carbonos) 2.5% 43.6CMiristico (14 carbonos) 10% 54CPalmitico (16 carbonos) 27% 62CEsterico (18 carbonos) 10.5% 70CAraquidico (20 carbonos) 0.5% 77COleico (18 carbonos) 33% 13CVacnico (18 carbonos) 33% 39CLinolenico (18 carbonos) 4% ------Liniolenico (18 carbonos) 4% ------

2) 2) Los ltimos cuatro son cidos grasos no saturados y los restantes sonsaturados; estos ltimos constituyen la mayor parte de la grasa, alrededor del60% mientras que los no saturados (son los que presentan una, dos o tresdobles ligaduras entre carbonos) son el 35% aproximadamente.

3) 3) Las grasas tienen una gran proporcin de cidos grasos voltiles debajo peso molecular y, en especial, de cido butrico (las dems leches demamferos no contienen tanto cido butrico salvo la de oveja).


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4) 4) La presencia de cidos grasos voltiles (a pesar que cuantitativamenteson porcentajes pequeos) influyen mucho en el punto de fusin de los grasos,pues son lquidos, a diferencia de los otros cidos grasos saturados que son

slidos. Es una caracterstica el fuerte olor de estos cidos voltiles y que sonindicativos de la rancidez hidroltico.

5) 5) Los cidos caprilicos y capricos estn presentes en la leche de vaca enun porcentaje mucho menos que en la de otros mamferos, por ejemplo, cabray oveja y es til para detectar adulteraciones de la grasa de leche con grasas deleche de cabra u oveja.

6) 6) De las grasas no saturadas, como puede verse por su presenciacuantitativa, el ms importante es el oleico y su ismero el vacenico(representa el 33% de las sustancias grasas)

La mayora de los no saturados presentes en la leche tienen un punto de fusin bajo;

de ah que cuanto mayor sea su presencia la grasa ser mas blanda (importantepara la textura de la manteca).

La presencia de estos cidos grasos no saturados son los que suelen ser responsablesde ciertos sabores desagradables, pues tienen la propiedad de fijar oxigenoprovocando la llamada rancidez oxidativa.

b) Fosfolipidos:

Los fosfolipidos don esteres derivados de la glicerina y de cidos grasos, pero deestructura mas compleja y que contienen en su molcula un tomo de fsforo enforma de cido fosfrico y aminos cuaternarios. Los fosfolipidos de mayor

presencia en la leche son la Lecitina, la cefalina y los fosfoesfingolipidos. Slocomo ilustracin o ejemplo de un fosfolipido, se muestra la estructura de la Lecitina.

O

O CH2 OCR1

R2COCH O

CH2OPOCH2CH2N+(CH3)3

OH

Estas sustancias tienen mucha afinidad con el agua y con los lpidos, y esta es lacausa de la estabilidad de la emulsin de triglicrido en la fase acuosa de la leche.

c) Sustancias no saponificables:

Son constituyentes de las grasas que no saponifican con NaOH o KOH. Los msimportantes son los esteroles, los carotenoides y los tocoferoles.


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Entre los esteroles* estn el colesterol, el ergosterol y el 7-dehidro-colesterol (esteultimo es til, para la elaboracin de la vitamina D3).

En el grupo de los carotenoides se hallan sustancias coloreados, rojas, amarillas, queson solubles en grasa, en la leche vacuna los principales son -caroteno, -carotenoy vitamina A. Los carotenoides se hallan en la leche unidos a una protena y formanlipoproteinas. Los carotenos son los que le dan un cierto color crema a la materiagrasa de la leche.

Por ultimo, los tocoferoles son sustancias muy complejas, en particular esimportante el -tocoferol que es la vitamina E.

En general son resistentes a altas temperaturas y resultan buenas antioxidantesnatural de la leche.

La materia grasa de la leche tiene una densidad que varia entre 0.91 a 0.96 g/cm 3, un puntode fusin entre 31 y 36C y un punto de solidificacin entre 25 y 30C, siendo insoluble enagua, poco en alcohol y muy soluble en disolventes orgnicos como ter, benceno, acetona,etc.

La materia grasa se halla en la leche en emulsin formando pequeos glbulos de grasa deforma esfrica de dimetro entre 2 y 10 (micrones), dependiendo este tamao de la razavacuna, as tambin como de la cantidad de grasa en la leche, pues cuanto mayor sea elporcentaje de materia grasa existente, mayor ser el dimetro medio del glbulo.

Los glbulos de grasa en el proceso de homogeneizacin son reducidos facilitando laemulsin y evitando la formacin de una lnea de crema caracterstica que se forma en laleche no homogeneizada.

Los glbulos de grasa en la leche se hallan recubiertos de una membrana protectora; estamembrana es de naturaleza lipoproteicos, estando constituida por trigliceridas de alto puntode fusin, fosfolipidos (lecitinas y cefalina y protidos). Tambin, pero en menos porcentajehay carotenos, colesterol, minerales y enzimas).

En cuanto a la parte central del glbulo de grasa esta formada por trigliceridas y los nosaponificables; esta parte central no es homognea, ya que los trigliceridas no saturados y

los lquidos estn en el centro del glbulo, mientras que los triglicrido saturados se hallanen la periferia de esa parte central.

La estabilidad de la materia grasa en la leche depende de la integridad del glbulo de grasay en partculas de la membrana protectora, esta membrana puede romperse por accin dealgn cido o por la accin de ciertos microorganismos tales como Bacillus cereus yBacillys mgcoids que lo hacen por la accin de la enzima lecitinasa que esosmucroorganismos segregan provocando la adherencia de los glbulos formando verdaderosracimos que ascienden a la superficie. la membrana tambin puede romperse por un brusco

*Los esteroles son alcoholes complejos no saturados.


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enfriamiento pues provoca la cristalizacin de trigliceridos que al contraerse rompe lamembrana.

Siempre que se produzca el aglutinamiento o adherencia de los glbulos, la emulsin de lamateria grasa pierde estabilidad y es un fenmeno irreversible.

2. Lactosa:De todos los componentes de la leche es el que se encuentra en mayor porcentaje,del 4.7 al 5.2%, siendo adems el mas constante.

La lactosa es un carbohidrato disacarido (el azcar de la leche) y se halla libre ensuspensin.

Qumicamente, la lactosa es un disacarido de glucosa y galactosa, cuya estructura escomo sigue:

CH2OH CH

2OH

OH

OH

O

OH

OHOH

O O

OH

En la leche se hallan dos isomeros de la lactosa: la -lactosa y la -lactosa; es poco

soluble en agua y cristaliza muy rpido. La -lactosa (63%) es la mas soluble (hasta17 g. en 100 ml. de agua), siendo la -lactosa (37%) la que cristaliza.

La alta temperatura degrada a la lactosa por encima de los 110C; a esta temperaturala lactosa hidratada (-lactosa) pierde su agua y se transforma en lactosa anhdrido.Luego, a temperaturas superiores a 130C se produce la caramelizacin de lalactosa, tendiendo a combinarse, sin embargo con los componentes nitrogenados dela leche (reaccin de Mayllord), entre el grupo carboxilo de la lactosa y los gruposaminos de las protenas); esto hace que la leche tienda a tomar un tono pardo, siendocaracterstico tambin en este caso el sabor a leche cocida (hervida) tal como seobserva en leches muy esterilizadas.

Por accin de bacterias lcticas, la lactosa fermenta dando cido lctico:C12H22O11. H2O 4 CH3CH O HCOOHlactosa cido lctico

dando tambin algunos compuestos aromticos tales como el acetil - metil carbinoly dioctilo. El cido lctico puede a su vez transformarse por accin bacteriana(Propioni bacterium shermanii) en cido propionico, cido actico y CO2 comoocurre en los quesos Gruyere).

2CH3- CHOH - COOH 2 CH3- CH2- COOH + CH3- COOH + CO2+ H2Ocido lctico


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El cido lctico puede tambin ser transformado a cido butirico por bacteriasanaerobios .

La lactosa es el factor limitante en la produccin de leche, o sea que la cantidad deleche que se produce depender de la formacin de lactosa. Se distingue de losdems azucares por su estabilidad en el tracto digestivo del hombre y es la nicafuente de galactosa para el hombre.

3. Sustancias Nitrogenadas de la lecheLas sustancias nitrogenadas constituyen la parte ms compleja de la leche. Dentrode estas sustancias estn las protenas (las ms importantes) y sustancias noproteicas.

Las sustancias proteicas de la leche pueden clasificarse en dos grupos:

a) Holoprtidos:

Son llamadas las protenas solubles de la leche y se hallan en el lactosuero,producido cuando se coagulan las protenas y constituyen el 17% del total deprotenas de la leche. Los principales holoprotidos presentes en la leche son:lactoalbuminos, lactoglubulina, inmuno globulina y seroalbumina. Tienen un granvalor nutritivo.

b) Heteroprtidos:

El principal heteroprtido de la leche es a caseina; la caseina comprende un

complejo de protenas fosforadas que coagulan en la leche a un pH de 4.6 (puntoisoelectrico) o cuando se hallan bajo la accin de enzimas especficas como el cuajo,se los llama protenas insolubles, constituyen el 78% del total de las protenas de laleche. Aunque genricamente se llama caseina, en realidad existen varias caseinas:la -caseina, la -caseina, la -caseina y la caseina D.

Estas caseinas estn compuestas por cadenas heterogeneas de 20 aminocidos; estosaminocidos son los siguientes: glicina, alamina, valina, leucina, isoleucina, servina,treonina, cisteina, cistina, metionina, cido glutamico, cido aspartico, lisina,arginina, histidina, fenilalamina, tirosina, triptofono, prolina, hidroxiprolina.

El contenido de caseina en la leche es del 2,7% aproximadamente (recurdese que elcontenido de sustancias nitrogenadas en la leche es del 3.7%).

La caseina (y todas las sustancias nitrogenadas) se hallan en la leche en forma demicelas, dispersas en suspencin coloidal. Las caseinas como ya se dijo, forman unaestructura compleja: las caseinas , y se asocian y forman polmeros ocomplejos que en presencia de calcio y fosfatos se unen y forman agregadosheterogneos llamadas micelas. El calcio favorece la formacin de micelas cuandoesta presente en pequeas proporciones como en la leche. Una concentracin 10


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veces mayor provoca, por el contrario, la disolucin del complejo calcio-caseina yla floculacin de las coseinas sensibles al calcio.

La modificacin del pH de la leche, ya sea por adicin de cidos o fermentacinlctica provoca la destruccin de los micelos y neutraliza su carga elctrica,teniendo como consecuencia que los micelos se aglomeren entre si y precipiten; estopuede acelerarse con un agente deshidratante como alcohol o calor. Esaprecipitacin se produce como ya se menciono a un pH de 4.6, mientras mayor seala temperatura, la floculacin de la caseina se produce pH mas elevado.

Las caseinas pueden ser precipitadas tambin por la acin enzimatica, en particularla quimisina o renina; en este caso la enzima transforma el caseinato de calcio a paracaseinato de calcio que es soluble, pero que e presencia de iones calcio, estos sevan fijando al procaseonato, se insolubiliza y forma un gel. A diferencia de la

caseina precipitada por electrolitos (cido), la caseina precipitada por electrolito(cido), la precipitacin con enzimas es irreversible.

Otra forma de coagular la caseina es con calor, pero a temperaturas superiores a130C y mantenidas en un cierto tiempo.

4. Enzimas.La leche contiene varias enzimas. Algunas se hallan en las membranas de losglbulos de grasa, por lo que son arrastradas cuando se separa la crema; entre ellosestn los reductosos aldehidicos, fosfatosos, etc.

Otras enzimas floculan con la caseina a pH 4.6, por ejemplo los proteasos,catalosos, etc. Muchas veces es difcil saber el origen de las enzimas, ya que lasbacterias que pueden hallarse semejantes a los que se sintetizan en las glndulasmamarias.La actividad enzimatica de la leche depende del pH y de la temperatura. Laelevacin de la temperatura a ms de 70C provoca su destruccin.

Las principales enzimas presentes en la leche son las siguientes: la lactoperoxidosa,reductasualdolasa (asociada a la membrana del glbulo de grasa), catalasa, lipasas(responsables de la rancidez de la leche), fosfatasa (en la membrana del glbulo degrasa), proteasas (asociadas a la caseina) amilosas (hay enzimas desnitrificantes yenzimas sacarificantes, y amilasas respectivamente), lisozima (es importantedesde el punto de vista de la nutricin ya que facilita la precipitacin de la caseinaen forma de floculo lo que mejora su digestabilidad; por otra parte poseepropiedades bacteriostaticas).

5. Minerales y cidos orgnicos.En la leche vacuna la cantidad de minerales varia en alrededor de 0.8%.


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Es rica en potasio, siendo importante tambin la presencia de fsforo y calcio ymagnesio; el contenido de minerales es bastante superior al existente en la lechehumana.

En cuanto a los cidos orgnicos, la presencia mas importante es la del cido ctricoque interviene en el equilibrio de calcio en las micelas de caseina, contiene adems,pero en muy pequeas cantidades cido frmico, actico y lctico.

6. Vitaminas.La leche es el alimento que contiene la variedad mas completa de vitaminas, sinembargo, estos se hallan en pequeas cantidades y algunos no alcanzan para losrequerimientos diarios.

Las vitaminas se clasifican en dos grupos segn sean solubles en lpidos o en agua.

a) Vitaminas liposolubles:

Son las vitaminas A (100 a 500 mg/litro); vitamina D (2 mg/litro); vitamina E (500a 1000 mg/litro); vitamina K (solo hay trazos). Estas vitaminas son resistentes alcalor, se hallan en la materia grasa y son menos abundantes (solo la D), que en laleche humana.

b) Vitaminas hidrosolubles:

Se hallan en la fase acuosa y son: vitamina B1 (tiamina o aneurina) y vitamina B2(rivoflavina o lactoflovina): estas dos son las mas abundantes: 400 a 1000 mg/litrode la B1y 800 a 3000 mg/litro de B2; vitamina B12(cianocabolamina) esta presente

en muy pequeas cantidades; vitaminas PP cido nicotinico): 5 a 10 mg/litro;vitamina C (cido ascorbico): cido ascorbico): 10 a 20 mg/litro.De las vitaminas hidrosolubles la leche vacuna tiene mas vitaminas del complejo Bque la leche humana; algunos son muy resistentes a las temperaturas altas (como laB1) mientras que otros se destruyen fcilmente con el calor (como la C).

CLCULO DE LA MATERIA SECA (SLIDOS) DE LA LECHE

Conocida la densidad de la leche y su contenido de grasa, se puede calcular elporcentaje de slidos indirectamente por medio de una serie de frmulas semiempricas.

a) Formula de Richmond.% sol = (0.25 x ) + (1.21 x % G) + 0.66= densidad; G = porcentaje de grasa Se usa para D solo los valores milisimales como enteros.Ejemplo si d = 1.030, se usa 30.

b) Formula de QueensvilleSlidos (g/l) = (10.6 x %G) + 2.75 (d - 1000) para d se toma su valor ledo como entero.


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Ejemplo si d =1.031usar 1031.

c) Formula de Fleischmann

% sol = (1.2 x %G) + 2.665 x

D

D

1000

.100d se toma el valor ledo como entero.Ejemplo si d = 1.031se debe utilizas 1031.

d) Formula de Gilibaldo y Peliefo% sol = 282 (d - 1) + (% G x 1.19)d es el valor usual.

CONTAMINANTES DE LA LECHELa calidad de la leche puede determinarse por la existencia de diversos tipos decontaminantes. A estos, los podemos dividir en dos grupos contaminantes qumicos ycontaminantes biolgicos.

CONTAMINANTES QUMICOS

Los que ms frecuentemente son posibles de hallar en la leche derivan del medio querodean a la leche en el camino desde la ordea a su proceso industrial. Es posibleencontrar insecticidas (DDT, aldrin, dieldrin, heptacloruro fenol), herbicidas, fungicidas,sustancias higienizantes (cloro, feroxido de hidrogeno, sustancias amoniacales, etc.) y

algunos antibiticos (penicilinas, estreptonicinos, clorotetraciclinos, etc.).

CONTAMINANTES BIOLGICOS

Existe la posibilidad de que la leche sea presa de un gran nmero de agentesmicrobianos desde el momento de su produccin, dependiendo en gran medida delas prcticas de higiene y sanidad observadas en el manipuleo durante laproduccin, transporte, proceso y venta.

Se pueden detectar en la leche los siguientes microorganismos:

a) Bacterias.Pueden ser, segn su morfologa cocos (esfricos), bacilos (cilndricos) y espirilos(en forma de espiral). Adems pueden presentarse agrupados como deplococos (2cocos); estreptococos (cocos en cadena), estapilococos (cocos unidos en formairregular y en forma de racimos), tetrados (en grupos de cuatro).

b) Hongos.Presentan el aspecto de una masa algodonosa, filamentosa. Generalmente se nutreno tienen preferencia por la familia de los azucares.


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Estos dos tipos vistos, son los que ms comnmente pueden hallarse en la leche,aunque es posible tambin la presencia de virus (microorganismosultramiscroscopicos que se desarrollan dentro de clulas vivas), rickettsias y amebas

(que son animales unicelulares, siendo su presencia en la leche provocada por el usode aguas contaminantes).

Actividades bioqumicas de los microorganismos.Los micro organismos, especialmente las bacterias y los hongos realizan distintos ycomplejos acciones qumicos en los que participan variados nmeros de enzimas;esta actividad la desarrollan sobre el medio que los rodean, y la leche, por sucomposicin qumica, ofrece un medio de cultivo apropiado, especialmente para lasbacterias, es as que podemos hallar bacterias que se alimentan bsicamente de lasprotenas (actividad proteolitica), sobre las grasas (actividad bioqumica lipolitica),o grasas (actividad sacarolitica).

En la proteolisis, la accin de las enzimas proteoliticas y proteinasas provoca lo quese llama coagulacin dulce de la leche, caracterizada por la formacin decompuestos de reaccin, en especial aminos, a la vez que se producendesprendimientos gaseosos dando a la leche un olor desagradable. Las bacterias quemas frecuentemente provocan esta coagulacin son Bacillus subtilis, Bacilluscereus, Pseudomonos putrefaciens, Pseudomonos viscosa, Proteus vulgaris,Streptococus liquefaciens. Al actuar sobre las protenas, la degradan dandocompuestos como feptidos, aminocidos, amonis.

En la sacarolis (actividad bioqumica sobre el azcar de la leche), la lactosa sedesarrolla en glucosa y galactosa, para luego por fermentacin, producir cidolctico. Se produce tambin una coagulacin que, a diferencia de la proteolitica, esde naturaleza cida, provocando un cierto olor agradable por la formacin dealgunos gases como el diocetilo.

En los microorganismos responsables de esta coagulacin cida tenemos:Streptococus lactis y Streptococus cremoris, que forman fundamentalmente cidolctico (por eso son homofermentativos); en cambio la Leuconostocitrovarum,aporte de cido lctico forma otros compuestos tales como acetoina y el yanombrado diacetilo (que proceden del cido ctrico presente en la leche).

Otro tipo de bacterias sacaroliticos son: lactobavillus casei, lactobacilliusacidophilus, lactobacilius helveticus (estos son homofermentativos); lactobaciluisbrevis, lactobacilius fermentis (estos dos son heterofermentativos), microbacteriumlacticum, micrococus luteus y otros.

Por ultimo, en la lipolisis (actividad qumica de los microorganismos sobre lamateria grasa), distintas bacterias y hongos provocan la descomposicin de la grasadegradandola a glicerina y cidos grasos.


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Algunos de estos cidos grasos son los responsables del sabor rancio de algunasleches. Entre los microorganismos que inducen la lipolisius son: Pseudomonasfluorescens, Achromobacter lipolyticum y los hongos candida lipolytica (es una

levadura) y Penicillium.

Otros tipos de bacterias pueden producir gases, como las coliformes y elclostrydium butyricum, que es una bacteria anaerobica, cuyo efecto puedeobservarse en la maduracin del queso al cual le ocasiona hinchamiento.

La Enterobacter aerogenes provocan compuestos gomosos, por ltimo, laPseudomonas icthyosmia provoca un tpico olor y sabor a pescado debido a laformacin de trimetilamina debido a la formacin de trimetilamina que se generapor el ataque a la Lecitina.

Microorganismos de origen mamario.Aunque la leche se obtiene por vacas sanas y en los mejores condiciones aspticos,es raro que sea enteramente estril, debido a la anatoma de su ubre (conductosgruesos y poco ramificados que facilitan la penetracin de microorganismos por vaascendentes, a diferencia de otras especies como ovejas y cabras, de los cuales si sepueden tener leches estriles). El microorganismo que ms frecuentemente esposible hallar en las glndulas mamarias es el streptococus coryne bacterium, querara vez sufra los 1000 microorganismos por milmetro.

a) Microorganismos causantes de la mastitis o mamitis.

Estos agentes microbianos se hallan en glndulas mamarias infectadas, puedennombrarse corinebacterium pyogenes, Pseudomonos y Escherichia coli. Entre losestreptococus, el streptococus pyrogenes y streptococus agalactial (que no coagulanla leche); el Streptococus pyogenes es patgeno para el hombre pudiendo provocarinfecciones en la garganta.

Entre los estafilococos, se encuentra el Staphylococus aureus lcticos, lo cual setraduce en la disminucin de la cantidad de leche que produce una vaca.

La propagacin de los microorganismos mastiticos pueden deberse a lascondiciones de la ordea, el medio ambiente externo y la edad de la vaca, puestoque cuanto mas viejas mas proclives son a la infeccin. Las leches con mastitis

producen perdidas econmicas (por la baja produccin), cambiar en la composicinde la leche y resultan difciles de coagular y de desuerar. Los microorganismos de lamastitis quedan destruidos durante la pasteurizacin.

b) Otros microorganismos que infestan las mamas.

Las glndulas mamarias son posibles de infectarse con microorganismosprovenientes de la sangre del animal. Entre estos estn el Mycobacteriumtuberculosis (variedad hominis y variedad bovis) causantes de tuberculosis en elhombre; tambin puede hallarse la Brucellosis (Brucella abortus y Brucellismelitensis) causantes de brucelosis en el hombre y provocan abortos en las vacas.


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El Mycobacterium tuberculosis es muy resistente en medios cidos y es bastantetermoresistente y por eso que el estudio de la pasteurizacin se hacen basados en laresistencia trmica de este microorganismo.

c) Fuentes de contaminacin externa:

Los orgenes de la contaminacin externa hay que buscarlos en la ordea, el medioambiente, la limpieza del animal, limpieza y salud del personal que trabaja, limpiezade maquinas, equipos y utensilios utilizados y en la calidad del agua.

Es as como el aire, por ejemplo, puede transportar bacterias del suelo en dondepueden haber excrementos (que contaminan con bacterias tales como la Escherichioy la Salmonella), restos de alimentos, pajas, etc. Por otro lado si el animal no estalimpio es comn encontrar en l diversas partculas contaminantes.

Si no se hace una limpieza profunda de maquinarias y utensilios que se usan en elproceso de la leche, es fcil tener contaminacin, especialmente en ciertos ngulos yrugosidades de las mismas, pues ah es donde mas fcilmente se desarrollan losmicroorganismos.Por ultimo, debern controlarse la calidad del agua utilizada en los plantas deproceso pues deben tener una baja cuenta microbiana y pocos cloruros, pues estoscausan problemas en la elaboracin de manteca y quesos.

RECOLECCIN, TRANSPORTE YRECEPCIN DE LA LECHE

La leche, por ser un producto muy perecedero, fcilmente contaminable y muysensible a las altas temperaturas (por los efectos que esta causa), sugiere especialesconsideraciones en su recoleccin, transporte y fundamentalmente en el aspectohiginico.

Al respecto, cabe sealar que una leche recin ordeada (de vaca sana) solo tieneuna contaminacin que puede valorarse entre 300 y 1500 bacterias por mililitro, y esa partir de la ordea cuando aumenta el recuento microbiano; a pesar de aumentar lapresencia de los microorganismos, estos no se desarrollan durante las primerashoras que siguen al ordeo, pues la leche fresca tiene un cierto poderbacteriostatico que inhibe el desarrollo en ese lapso, dependiendo, claro esta, de latemperatura; as por ejemplo una leche muy limpia (1000 germas por ml) a 20Cinhibe el desarrollo bacteriano de 10 a 15 horas, pero con leches muy contaminadas,en las mismas condiciones (20C) puede no durar mas que 2 o 3 horas, por otraparte a 37C, la leche muy limpia ese poder bacteriostatico dura de 4 a 6 horas. Deah la importancia de ciertos cuidados, teniendo en cuenta adems la distintanaturaleza de los contaminantes biolgicos, en efecto, entre estos hay algunosllamados sacrfilosque se desarrollan a bajas temperaturas preferentemente entre 2


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y 15C (entre ellos estn los Pseudomona Flavobacterium y los Achromobacter queatacan principalmente a las grasas y protenas y que producen olores y saboresdesagradables pero no acidez), pero la mayora se desarrollan por arriba de esos

15C; tenemos as los mesofilos, que crecen entre 15C y 40C, (entre los cuales sehallan los estreptococos que coagulan la leche por acidificacin, los enterobacteriasy los coli) y los termofilosque crecen por arriba de los 40C (son preferentementebacilos como el Bacillus subtilis Baciluis thermolique faciens, Bacillustermophillus, etc.

Teniendo en cuenta esto y considerando que la temperatura de produccin de laleche (en el ordee) es de aproximadamente 37C (que es una temperatura optimapara el desarrollo de microorganismos), de deduce que el mejor mtodo para lograrmantener por mas tiempo la leche fresca es enfriarla, y hacerlo a temperaturasinferiores a 10C en las dos primeras horas de su ordea y mantenerla en lo posible

a estas temperaturas bajas (preferentemente 4C) hasta el momento de sutratamiento industrial.

Lo ideal sera el enfriamiento en el propio tambo, y as se hace en aquellos que porsu dimensin productiva lo permiten, pero cuando se trata la recoleccin en granjaspequeas, razones de orden econmico impiden implementar un sistema deenfriamiento.

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, la recoleccin de leche sugieretres alternativas posibles:1) 1) Envo inmediato de la leche, luego de su ordee; esto es valido siempre

que el lugar de produccin sea relativamente cercano a la planta industrial. 2) 2) Tratamiento de fro en el lugar de produccin.3) 3) Envo de la leche a un centro recolector y de ah se la transporta a la

planta industrial.

La primer alternativa es vlida (amen de la localizacin cercana) para unidades deproduccin relativamente grandes y que adems tengan mtodos de produccinsimilares, pues de lo contrario se puede dar el caso de mezclas de leches de muydistintas valoraciones. Se hace en camiones cisternas de capacidad mayor de 4000 l.Generalmente el camin al colectar la leche, mide la cantidad y saca o recogemuestras para su anlisis y valoracin.

En cuanto a la secunda alternativa, el tratamiento de fro a la leche se realiza luegode la ordea en la misma unidad de produccin. Hay casos en que la leche esenfriada y en esta condicin trmica enviada luego a la industrializadora, en otroscasos existen tanques de enfriamiento y almacenamiento. En los casos deenfriadores se utiliza agua helada o gases refrigerantes como medio para alcanzarlas temperaturas deseadas utilizando intercambiadores de calor que reemplaza en lamayora de los casos a los enfriadores de cortina que consiste en una serie de tuboshorizontales por donde fluye el medio refrigerante, mientras que la leche cae sobreellos formando una cortina, a pesar de ser economico y rpido tienden a serreemplazados pues expone la leche a la contaminacin por contacto con aire y


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polvo, siendo adems difcil de higienizar eficientemente. En el otro caso, laexistencia en el tambo de tanques de enfriamiento y almacenamiento permite que laleche pueda recolectarse cada dos das o mas. Son fabricados generalmente en acero

inoxidable y con capacidades desde 100 hasta 2000 litros o mas; la leche es enfriadaalrededor de 4C.

Finalmente, la tercer alternativa, ya se comento que era la instalacin de centro derecoleccin que recibe diariamente la leche de los productores de la zona queabarca. El tamao y las caractersticas de estos centro de recoleccin varan segnde acuerdo a las condiciones de produccin de la zona. A estos centros derecoleccin la leche llega en tarros o en camiones cisternas y su capacidad es de 400a 1500 litros en un centro chico y de 3000 a 10000 litros en los centros grandes. Enestos lugares de recoleccin generalmente se instalan equipos de enfriamiento y/oalmacenamiento, pues la leche que reciben es la que recin se ordea; efectan el

control de peso de cada abastecedor y pueden sacar muestras de cada uno de ellos,adems (y especialmente si se trata de centros de recoleccin grande) selecciona laleche y la clasifica para su pago. Suelen estar provistos tambin con equipos delaboratorio para anlisis elementales y por supuesto, los equipos y tanquesnecesarios para el enfriamiento de la leche.

TRANSPORTE DE LA LECHE

Hasta no hace mucho tiempo los tarros lecheros eran el medio mas usado para letransporte, pero han sido reemplazados por los camiones cisterna; pero aun se usan(en algunas partes), teniendo en cuenta que hay muchos pequeos productores de50, 100 y 200 litros diarios solamente. Dichos tarros son de 40 y 50 litrosgeneralmente, eran de diseo standarizado y construidos de hierro[DA1] estaado,acero inoxidable o aluminio. Actualmente es de uso generalizado los tanquescisternas que llevan la leche hasta la planta industrial desde los centros derecoleccin o bien desde la misma unidad de produccin si esta es de granproduccin (los pequeos productores, envan en tarros la leche hacia los centros derecoleccin). Estos tanque se utilizados para el transporte por medio de camiones,son generalmente de acero inoxidable; tambin los hay de aluminio. Los tanquesson construidos con doble pared y aislados, en general, con corchos; su seccin escircular o elptica (el circular es de mas fcil higienizacin y el elptico permitemayor estabilidad en el viaje). Generalmente los tanques estn divididos ensecciones para evitar el batido de la leche pues puede ocacionar la separacin de lagrasa.

RECEPCIN DE LA LECHE.

En la recepcin de la planta industrial lctea, se recibe, se verifica y se registra lacantidad de leche que entra; a su vez se descarga la leche en un tanque de recepciny de all se pasa a un tanque de almacenamiento; generalmente, como paso previo asu almacenaje, la leche pasa por un enfriador y de un filtro o clarificador.

Antiguamente, cuando el medio de transporte ms frecuente eran los tarros, haba enla recepcin plataformas de descarga, cintas transportadoras de tarros, lavaderos de


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Se descarta que la leche que llega a las usinas lacteas debe ser sana (esto es: libre detuberculosis y brucelosis), por lo cual los factores de calidad que sirven para unavalorizacin y pago de la leche sern los de composicin y de higiene. Para los

primeros se tiene en cuenta que los componentes mas importantes de la leche desdeel punto de vista industrial y nutricional son las protenas, la grasa y la lactosa. Elvalor relativo de cada uno de estos componentes depender de los fines que tendrla leche. As, para la produccin de leche de consumo directo, leche concentrada yleche en polvo, interesa que la leche sea rica en slidos totales. Si el destino de laleche es la elaboracin de quesos, interesa que sea rica en grasas y caseina. SI sequiere fabricar manteca y crema, es importante el contenido de grasa, y finalmentesi se quiere la elaboracin de cido lctico, lactosa o esteres lcticos conviene que laleche sea rica en lactosa.

En cuanto a los factores higinicos tenidos en cuenta parta la clasificacin y

valorizacin de la leche consideran el contenido microbiano de la misma, por suimportancia en el consumo directo y en las posibilidades industriales de la misma.De ah la importancia de controlar la higiene y utilizarlo como medio declasificacin; as por ejemplo, la capacidad de conservacin, depende en formadirecta de la contaminacin que contenga.

Es importante apuntar que un sistema de clasificacin no solo es til para el pago dela leche, sino que tambin tiene otros objetivos tales como: mejorar la higiene de laproduccin, mejorar la composicin en relacin al sistema adoptado, estimular unaproduccin lechera basada en practicas de manejo racional; establecer un sistemaequitativo y justo para regular la valorizacin; y finalmente, emprender un

planeamiento del desarrollo lechero e industrial sobre bases econmicas slidas.

A los efectos de la evaluacin de la calidad de la leche (que servir para suvalorizacin) es de importancia el muestreo a partir del cual se har la clasificaciny control de la composicin y de higiene; ese muestreo deber ser correcto, exacto yrepresentativo. SI bien un gran nmero de muestras dar mas exactitud, razones decosto y tiempo hace que generalmente se saquen muestras acumulativas diarias parauna determinacin semanal de grasa y obtener muestras semanales para ladeterminacin de la higiene y la capacidad de conservacin. (Esto aparte de losanlisis diarios que se hacen en la recepcin de la leche).

PAGO DE LA LECHESegn lo visto en prrafos anteriores los mtodos de clasificacin y pago pueden sermuchos. Sintticamente se tiene:A. A. Para la clasificacin y pago por composicin se pueden usar los

ndices o porcentajes de:1. 1. Grasa2. 2. Protenas3. 3. Grasas y protenas4. 4. Grasas y Caseina5. 5. Grasas y slidos sin grasa


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6. 6. Slidos totalesAdoptado ya uno o mas de estos contenidos, para el pago se pueden aplicarlas siguientes modalidades:

a) a) Estableciendo una escala con 4 o mas grupos de tipode composicin a los que se atribuyen precios por unidad demedida.

b) b) Estableciendo una escala progresiva de precioscorrespondientes a cada ndice de composicin.

c) c) Calculando el valor de la leche a partir de los preciosde los productos fabricados, relacionando su composicin yrendimiento.

d) d) Estableciendo una valorizacin fija para determinadacalidad higinica y una composicin con contenido de grasaconsiderada como predominante en la zona y estableciendo

premios y castigos o deducciones para las desviacionespositivas o negativas.

B. B. Para la clasificacin y pago por calidad higinica se pueden usar lossiguientes ndices:1. 1. Contenido microbiano: recuento de placas o conteo directo.2. 2. ndice coli - bacilar3. 3. Ensayo de ebullicin4. 4. Lactofiltracin5. 5. Acidez6. 6. Prueba orgonoleptica: olor y sabor7. 7. Mtodos colorimetricos.

Para establecer la calidad higinica, las modalidades adoptadas son:a) a) Estableciendo 3, 4 o mas categoras de higiene en la

que se exige una calidad o valor standard para los ndiceselegidos. La calificacin por debajo de esa norma o standardestablecidos en esa categora, clarifica a la leche en lacategora inmediata inferior.

b) b) Estableciendo una escala de 3, 4 o mas categoras,definidas cada una de ellas por un nmero determinado defuentes. Por otro lado, se establece un sistema de punteo paracada clase de las escalas. De este modo, la categora de

clasificacin se determina por la suma de los puntos.Hecha la clasificacin higinica, a efectos de la valorizacin opago se acostumbran dos modalidades que complementan elpago por composicin:

(1) (1) Se dan premios o penalidades, segn losdistintos grados de calidad higinica.

(2) (2) Aplicando una desvalorizacin a lasclasificaciones higinicas inferiores y pago del preciodirecto (correspondiente al valor de la composicin)para las clasificaciones de buena calidad.


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En nuestro pas, el pago de la leche se hace por la composicin, y elndice o componente utilizado para tal fin, es el contenido graso (lallamada grasa butirosa). En otros piases son otros, as por

ejemplo en Holanda lo hacen por grasa y protenas. En Suecia pormateria seca total; en algunas partes de EE.UU. se paga por grasa yslidos no grasos (hay un aparato idneo para determinarsimultneamente ambos valores).

Se debe elegir teniendo en cuenta que los mtodos de determinacin sean enlo posible sencillos, econmicos y suficientemente exactos; por esopor ejemplo, no son muchos los que logran las protenas cuyo anlisises ms complejo, al igual que el de caseina, no ocurriendo lo mismocon el anlisis de grasas y slidos totales.

TRATAMIENTOS DE LA LECHEDespus de recibida la leche en la planta industrial, es sometida a una serie detratamientos que dependern del destino final de la misma. Estos tratamientos son:1) 1) Enfriamiento2) 2) Higienizacin3) 3) Homogeneizacin4) 4) Tratamiento trmico (Pasteurizacin)

1) ENFRIAMIENTO

La leche, luego de su recepcin es enfriada a temperaturas de alrededor de 4C yalmacenada a esta temperatura. Este enfriamiento se realiza en un intercambiador decolor de placas (este equipo se describi en el tema de pasteurizacin), utilizndoseagua helada como fluido enfriador. Antes se usaba un enfriador de superficie(todava se lo utiliza en algunas plantas).


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La leche circula por la superficie de la cortina y forma una pelcula que es enfriadapor el agua que circula por el interior de la cortina. En este tipo de enfriador, laleche esta en contacto con el medio ambiente, lo cual supone la posibilidad decontaminarse.

Luego de enfriada se manda la leche al tanque de almacenamiento donde se lamantiene a la temperatura de 4C hasta su procesamiento segn los diferentes usosindustriales.


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Cabe mencionar que la leche que se destinar para la elaboracin de quesos,conviene enfriarla y mantenerla a alrededor de 10C, pues temperaturas mas bajas

afectan el caseinato de calcio que es fundamental para producir quesos.

2) HIGIENIZACIN

La leche cruda puede contener diversas partculas adquiridas en su manipuleo,desde el ordeo, lo cual obliga a eliminar esas impurezas. Para tal fin se hace unafiltracin y/o una clarificacin.

En la primera, se hace pasar la leche a travs de filtros de tela sinttica o algodn.Esta filtracin es complementada luego en los intercambiadores de placas, provistosde filtros.

En cuando a la clarificacin esta se realiza con una centrifugacin en los llamadosclarificadores, que son semejantes en su concepcin a los centrfugos que se vernen el descremado, aunque con algunos variantes de diseo. En esta operacin sesuelen eliminar tambin cierto tipo de bacterias esporulados, tales como Bacilos,esta bactofugacin suele eliminar un gran nmero o porcentaje de esosmicroorganismos.

Tanto la clarificacin como la bactofugacin resultan mas eficaz si se hace a unatemperatura entre 60 y 65C ( al disminuir la viscosidad de la leche).

3) HOMOGENEIZACINEste tratamiento es aplicado a la leche a los efectos de reducir el tamao de losglbulos de grasa y as evitar que estos asciendan a la superficie.

La operacin consiste en enviar la leche a alta presin, cerca de 200 kg/cm2, a travsde un conducto que esta parcialmente obstruido en su extremo de salida por untapn cnico de acero, la leche choca violentamente con lo cual se fracciona elglbulo de grasa a dimensiones entre 1 y 2 . La presin del tapn de acero sepuede regular con un resorte. La salida de la leche se efecta por la abertura quedeja el tapn y en esta zona se produce un rpido descenso de la presin quetambin produce un crackingdel glbulo.

La homogeneizacin puede realizarse tambin en las clarifijadoras, equipo en elcual pueden hacerse simultneamente la clarificacin y la homogeneizacin; esteequipo es parecido a los clarificadores, pero estn provistos de discos dentados quefraccionan los glbulos de grasa por friccin.

En el proceso de homogeneizacin, al romperse los glbulos, se fraccionan tambinla membrana protectora de los mismos, lo cual implica que parte de dichos glbulosqueden sin ellos (especialmente lecitinas y protenas que forman parte de lamembrana); esto hace que los glicrido queden expuestos a la accin de la enzimalipasa que puede traer aparejado el inconveniente del enrarecimiento de la leche.


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La temperatura recomendada para homogeneizar la leche es entre 65 y 70C.

4) TRATAMIENTO TRMICO (PASTEURIZACIN).Cualquiera sea el destino de la leche (ya para su venta en cualquiera de sus tipos, yapara la elaboracin de derivados lcteos), debe ser sometida a un tratamientotrmico.

El objeto de este tratamiento es, en primer lugar, destruir todos los microorganismosque puedan ser causa de enfermedades (patgenos) y en segundo trmino, disminuirel numero de aquellos agentes microbianos que puedan afectar la calidad de la lechey sus productos derivados.

Se puede conceptuar la pasteurizacin como el tratamiento trmico por debajo delpunto de ebullicin, y en un tiempo mnimo, que permite destruir la totalidad de losagentes microbianos patgenos.

Antes de describir el proceso de pasteurizacin, se harn algunas consideracionessobre el efecto de la temperatura sobre los componentes de la leche y sobre losmicroorganismos presentes en ellas.

a) Influencia de la temperatura sobre los componentes de la leche:El tratamiento trmico para destruir microorganismos puede provocar cambios enlos componentes, los que, a su vez, ocasionan cambios en los productos derivados.La intensidad de estos efectos dependern de las condiciones en que se realiza eltratamiento.

1) Cambios en la grasa de la leche:

El efecto mas visible es la perdida de la lnea de crema, se sabe que en una lechecruda en reposo se forma en la superficie una pelcula o capa de crema (lnea decrema) que, de manera primaria, nos indica el contenido de grasa de la misma.

El tratamiento trmico afecta esta lnea de crema y la leche queda con apariencia decontener menos grasa, pero lo que en realidad ocurre es un cambio en laaglomeracin de los glbulos de grasa (se piensa que se debe a que las protenasasociadas al glbulo pierden su estabilidad y se desnaturalizan), la cual hace quecrezca la despersin de los mismos.Hasta los 60C, el efecto no se produce pero si cuando se calienta a temperaturassuperiores por espacio de 30 minutos.


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2) Cambios en la lactosa:

La lactosa es estable al calor, si este se aplica en forma moderada, pues si secalienta, por ejemplo, a mas de 100C y por un tiempo relativamente prolongado,

sufre dos reacciones caractersticas: la reaccin de caramelizacin, que provoca laformacin de cidos como el frmico, el lctico, el propionico, etc. y de otroscompuestos como el hidroximetil furfural, el furfuroldehido, etc.

La segunda transformacin caracterstica es la reaccin de Moyllord, en la cual lalactosa se une a los grupos aminos e los aminocido, principalmente a los de lalisina, lo cual hace que se degraden las protenas y se pierda algo del valor nutritivo,debido a esta reaccin de Moyllord, la leche se oscurece.

3) Cambios en las protenas:

A las temperaturas de pasteurizacin no ocurren cambios, pero si a temperaturas

superiores a 80C, producindose en tal caso una desnaturalizacin de las protenasdel lactosuero, provocando esto la liberacin de compuestos con grupos sulfhidriloque dan el sabor a cocido caracterstico en esta degradacin.

Otro efecto que produce el calentamiento es promover la unin de la -lactoglobulina y la caseina, esta unin inhibe la accin de la quimosina (cuajo)sobre la caseina causando algunos inconvenientes en la elaboracin de quesos.

4) Cambios en las enzimas:

Las enzimas en la leche son variablemente sensibles a la temperatura, la lipasa es delos mas sensibles, mientras que los fosfatasos alcalinos son los mas resistentes.

Algunas enzimas se reactivan despus de haber sido tratadas trmicamente.

5) Cambios en las vitaminas:

La temperatura y el tiempo aplicadas a la leche no causan el mismo efecto sobre lasvitaminas de la leche, los que sufren mas modificaciones son las vitaminas B1, lavitamina C y la B12.

b) Influencia de la temperatura sobre los microorganismos de laleche.

La temperatura influye cualitativamente y cuantitativamente en el crecimiento de losmicroorganismos presentes en la leche.

El efecto cuantitativo muestra que la cantidad de microorganismos se incrementacuando la temperatura aumenta hasta 35 - 40C; por encima de estos valores lavelocidad de crecimiento disminuye; en esto, amen de los valores de temperaturatambin influye el tiempo que dura el tratamiento trmico.

Cualitativamente, se sabe que en leches tratadas a diferentes temperaturas no seencuentran las mismas especies; esto es porque no todos los microorganismos tienenel mismo rango de temperatura ptimo para su desarrollo, pues como ya se vio


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cuando se trato el tema de contaminantes los agentes microbianos podranclasificarse, segn su temperatura de crecimiento, en sacrofilos (se desarrollan entre2 y 20C) los mesofilos (su desarrollo optimo esta entre 20 y 40C) y los termofilos

(se crecen fundamentalmente por sobre los 40C).

PROCESO DE PASTEURIZACINPara destruir los microorganismos de la leche es necesario someterlos a tratamientostrmicos ya se vio que la temperatura puede ocacionar transformaciones nodeseables en la leche, que provocan alteraciones de sabor, rendimiento, y calidadprincipalmente.

El proceso de pasteurizacin fue idneo a fin de disminuir caso toda la flora demicroorganismos saprofitos y la totalidad de los agentes microbianos patgenos,

pero alterando en lo mnimo posible la estructura fsica y qumica de la leche y lassustancias con actividad biolgica tales como enzimas y vitaminas.

La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurizacin aseguran la destruccin delos agentes patgenos tales como Mycobacterium, tuberculosis, Brucellos,Solmonellas, etc., pero no destruye los microorganismos mastiticos tales como elStaphilococus aereus o el Streptococuspyogenes, como as tampoco destruyealgunos micro organismos responsables de la acidez como los Lacotobacillus.

Se han estudiado distintas combinaciones de temperatura y tiempo para pasteurizarpero fundamentalmente se han reducido a dos:

1) 1) Pasteurizacin lenta o discontinua.2) 2) Pasteurizacin rpida o continua.

1) PASTEURIZACIN LENTA

Este mtodo consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64C ymantenerla a esta temperatura durante 30 minutos.

La leche es calentada en recipientes o tanques de capacidad variable (generalmentede 200 a 1500 litros); esos tanques son de acero inoxidable preferentemente y estnencamisados (doble pared); la leche se calienta por medio de vapor o agua caliente

que vincula entre las paredes del tanque, provisto este deun agitador para hacer mas homogneo el tratamiento.

El siguiente es un esquema elemental:

Luego de los 30 minutos, la leche es enfriada atemperaturas entre 4 y 10C segn la conveniencia. Paraefectuar este enfriamiento se puede usar el mismorecipiente haciendo circular por la camisa de doblefondo agua helada hasta que la leche tenga la


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temperatura deseada. Otra manera, es enfriar utilizando el enfriador de superficie (ocortina de enfriamiento) que ya se vio cuando se trat el tema de tratamiento de laleche.

Ambos mtodos de enfriamiento tienen sus inconvenientes: en el primer caso(utilizando el mismo tanque), la temperatura desciende cada vez ms lentamente amedida 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 microorganismosque quedarn luego del tratamiento trmico, lo cual hace que aumente la cuenta deagentes microbianos.

Por otra parte, usando la cortina de enfriamiento la leche forma una pelcula sobre lasuperficie de la cortina y el enfriamiento es mas rpido, pero, por quedar la leche encontacto con el ambiente, es presa de la contaminacin.

El uso de la pasteurizacin lenta es adecuada para procesar pequeas cantidades deleche hasta aproximadamente 2000 litros diarios, de lo contrario no es aconsejable*.

2) 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 - 73Cen un tiempo de 15 a 20 segundos.

Esta pasteurizacin se realiza enintercambiadores de calor deplacas, y el recorrido que hace laleche en el mismo es el siguiente:La leche llega al equipointercambinador a 4Caproximadamente, proveniente de

un tanque regulador; en el primer tramo se calienta por regeneracin. En estaseccin de regeneracin o precalentamiento, la leche cruda se calienta a 58Caproximadamente por medio de la leche ya pasteurizada cuya temperatura seaprovecha en esta zona de regeneracin. Al salir de la seccin de regeneracin, laleche pasa a travs de un filtro que elimina impurezas que pueda contener, luego laleche pasa a los cambiadores de calor de la zona o rea de calentamiento donde se lacalienta hasta la temperatura de pasteurizacin, esta es 72 - 73C por medio de aguacaliente. Alcanzada esta temperatura la leche pasa a la seccin de retencin detemperatura; esta seccin puede estar constituida por un tubo externo o bien unretardador incluido en el propio intercambiador; el mas comn es el tubo de

*El mtodo de pasteurizacin lenta es llamado tambin LTLT y Low Temperature, Long Time.


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retencin, en donde el tiempo que la leche es retenida es de 15 a 20 segundos. A lasalida de esta zona de retencin, la leche pasa por una vlvula de desviacin; en estavlvula, 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 laleche alcanza la temperatura de 72 - 73C, pasa entonces a la zona de regeneracin oprecalentamiento, donde es enfriada por la leche cruda hasta los 18C. De aqu laleche pasa a la seccin de enfriamiento en donde se distinguen dos zonas: una pordonde se hace circular agua fra y la otra en donde circula agua helada, paraterminar de esta manera el recorrido de la leche, saliendo del intercambiador a latemperatura de 4C generalmente.

En el esquema siguiente semuestra el recorrido de laleche por el intercambiador:

El intercambiador de calor,como ya se menciono es el deplacas, utilizado por su altavelocidad de transferencia ysu facilidad de limpieza. Sonconstruidos en aceroinoxidable; las placas tienengeneralmente un espesor

aproximado de 0.05 a 0.125pulgadas; estn aisladasmediante juntas de goma queforman 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 lquidosfluyen por una o mas placas enparalelo. En la figura siguientese muestra la disposicin delas placas y circulacin de los

fluidos. Las placas tienennervaduras o estras queprovocan turbulencia yaumentan la superficie deintercambio.

Las ventajas de la pasteurizacinHTST respecto a la LTLT sonlas siguientes:


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a) a) Pueden procesarse en forma continua grandes volmenes de leche. b) b) La automatizacin del proceso asegura una mejor pasteurizacin.c) c) Es de fcil limpieza y requiere poco espacio.d) d) Por ser de sistema cerrado se evitan contaminaciones.e) e) Rapidez del proceso.En cuanto a las desventajas se pueden nombrar:a) a) No puede adaptarse al procesamiento de pequeas cantidades de leche.b) b) Las gomas que acoplan las placas son demasiado frgiles.c) c) Es difcil un drenaje o desagote completo.Muchas plantas industriales hacen una clasificacin de la leche previa y posterior ala pasteurizacin. Es as que se pueden tener leches que antes del tratamiento nocontengan mas de 50000 microorganismos por mililitro y luego de la pasteurizacin

no contienen mas de 15000 microorganismos por milmetro. Otra clasificacin es deaquellos que tienen no mas de 300000 microorganismos/ml antes y no mas de30000 ml luego de la pasteurizacin y finalmente lo que antes del tratamientotrmico no tengan mas de 2000000 de microorganismos/ml y que luego del mismono contengan mas de 30000 ml.

Estado de la leche luego de pasteurizadaRespecto a los componentes de la leche, luego de la pasteurizacin, no esta afectadala lnea de crema, la lactosa prcticamente no sufre ningn cambio. Tampoco sufrencambios las protenas del lactosuero, por lo cual no se forman suefhidrilos nitampoco olor y sabor a cocido. Si bien no se forma el complejo -lactoglobulina -caseina, pero si se modifica la estructura de las micelas, por lo cual cambia laactividad del cuajo.

En cuanto a las enzimas, la pasteurizacin destruye las lipasas y se inhibe laactividad de las fosfatosas alcalinas.

Por ultimo, las pasteurizaciones no afectan o afectan poco a las vitaminas.

Leches ultrapasteurizadas y leches esterilizadas.


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Tod

otratamien

totrmico que se hace a temperaturas inferiores al del punto de ebullicin del agua sonconsiderados como mtodos de pasteurizacin. En el mercado se ofrecen lechesque han sido tratados a temperaturas superiores al punto de ebullicin del agua: sonlas leches ultrapasteurizadas y las leches esterilizados.

Una leche ultrapasteurizada se puede obtener con un tratamiento trmico entre110C y 115C por un lapso de tiempo corto de 4 segundos, mientras que la lecheesterilizada tiene un calentamiento hasta de 140 - 150C en el mismo tiempo.

El proceso mas comn para obtener estos productos es por inyeccin directo devapor purificado, con la cual s eleva la temperatura; la leche pasa inmediatamente auna cmara de vaco, en donde ocurre una expansin del lquido con la siguienteseparacin del vapor.

Pasteurizacin de la leche para quesosLa pasteurizacin de la leche destinada para la elaboracin de quesos se hacegeneralmente a 70C en 15 o 20 segundos en el tratamiento rpido o a 65C en 30minutos en el tratamiento lento. Si se efectuara a temperaturas mayores el calciotiende a precipitar como trifosfato calcico que es insoluble, lo cual llevara a unacoagulacin defectuosa.

Pasteurizacin de la leche para leche en polvoEn este caso la temperatura y el tiempo de tratamiento varan de acuerdo a la leche,para leche descremada se recomienda calentarla a 88C durante 3 minutos y paraleche con materia grasa se calienta a 90C durante 3 minutos (no mas). Con estos


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tratamientos se asegura la destruccin de las lipasas y una reduccin considerable dela flora bacteriana.

Pasteurizacin dela leche destinadaa cremaPara la elaboracin decrema la leche puedepasteurizarse primero a95C durante 15 o 20segundos, luego

enfriarse a 60 - 65C,descremarse, ypasteurizarse porseparado a la crema a95C durante 15 o 20

segundos, para luego ser enfriada a 21C o a 7 u 8C.

Otra manera de hacer el tratamiento sera calentar primero la leche a 60-65C,descremar luego y regresar la leche descremada al pasteurizar para ser tratada a latemperatura normal para destinarla a leche de consumo, en tanto la crema separadase pasteuriza a 95C por 12 - 20 segundos. Este tratamiento de temperatura elevada

para la crema, es para eliminar lipasos, cuya presencia pueda provocar rancidez enla crema.

Elaboracin de leches concentradas (condensadas)Las leches concentradas o condensadas son aquellos que tienen una altaconcentracin de slidos, obtenidos por evaporacin de la leche normal.

Como se recordar, la leche vacuna tiene un porcentaje de slidos del 12,5%aproximadamente, en las leches concentradas este porcentaje se duplica o triplica,esto es tienen porcentajes de solides que van del 24 al 36%.

Las leches concentradas, al igual que la leche pasteurizada, son perecederas, y espor eso que para prolongar su conservacin se la somete a un de los siguientes dostratamientos:

1) 1) Envasarla y esterilizar el conjunto,2) 2) Agregando azcar


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Por lo tanto, se tendrn dos tipos de leches condensadas: la esterilizada o laazucarada*.

Proceso de elaboracin:

El diagrama de flujo para la elaboracin de los dos tipos de leches condensadas mascomunes es el siguiente:

LECHE

Enfriamiento Estandarizacin

Clarificacin

y

precalentamiento

(de grasa respecto

a los solidos

Evaporacin Homogenizacin Enfriamiento Re-estandarizacin

EnvasadoEsterilizacin

(de slidos totales)

EvaporacinHomogeneizacin

Enfriamiento y

almacenaje

LECHE CONDENSADA

ESTERELIZADA

Re-estandarizacinAdicin de

azucar

Envasado Enfriamiento

(de slidos totales)

LECHE CONDENSADA

AZUCARADA

A continuacin se sealarn algunos detalles sobre algunas partes del proceso; enprimer lugar las tres etapas que son comunes cualquiera sea la leche concentrada aelaborar:

Enfriamiento:

Es similar al enfriamiento que ya se sealo cuando se trat el tema de tratamiento dela leche.

Estandarizacin:

Para fines de fabricacin, se consideran las proporciones de materia grasa respecto ala de slidos no grasos; estos ltimos fluctan entre 17 y 22%. Por ejemplo, si sedesea elaborar un producto de 7% de grasa y 17% de slidos no grasos laproporcin seria 7/17 o sea

1/2.43, por lo que es conveniente conservar desde elprincipio esta relacin mediante una Estandarizacin de la materia grasa respecto alos slidos no grasos.

*Hay otros tipos o variantes de conservacin (por ejemplo, congelarla con o sin esterilizacin) pero estos

son los mas comunes.


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Clarificacin y precalentamiento:

El objeto de la clarificacin es eliminar las impurezas que pueda contener la leche(partculas extraas), y como ya se menciono, esta operacin se efecta por

centrifugacin; esta centrifugacin es mucho mas eficiente si se realiza con la lechecaliente. Por eso se aprovecha el precalentamiento que se le da a la leche y queayuda adems, a darle mas estabilidad a la coagulacin en su posterioresterilizacin. Las temperaturas mas frecuentes utilizadas en este precalentamientoson de 95C durante 15 minutos o bien 120C durante 5 minutos, dependiendo de lascaractersticas qumicas de la leche.

Con dicho tratamiento, se aseguran la eliminacin de los microorganismospatgenos y la mayora de los saprofitos, logrndose adems la inactivacin de laenzima lipasa (estas enzimas hidrolizan los gliceridos y liberan por consiguientecidos grasos principalmente de cadena corta que dan a la leche sabor rancio.

Para leches esterilizadas concentradas:

Evaporacin:

Luego del calentamiento descripto se procede a la evaporacin, a finde llevar a la leche a la concentracin de slidos totales que se desea.Esta concentracin consiste en una evaporacin al vaco del agua (oparte de ella) que contiene la leche.

El vaco se utiliza para poder eliminar agua a bajas temperaturas, 45-50C y evitar de esta manera el deterioro de la leche al ser tratada a

altas temperaturas, presin normal y tiempos largos que se requerirnpara evaporar entre 50 y un 80% de agua.

Se utilizan distintos tipos de evaporadores, pero los mas frecuentesusados son los de mltiple efecto (dos o tres etapas) por su mayorrendimiento (estos ltimos utilizan 0,40 a 0,55 kg. de vapor por kg.

de agua evaporada, mientras que los de simple efecto conservan 1,1 kg. de vaporpor kg. de agua evaporada).

La evaporacin se da por terminada al tenerse la densidad que se desea tener en elproducto.

Clculo de la densidad:

Antes de realizarla, cabe sealar que la composicin final de la leche concentradaesterilizada es variable, segn las normas que se establezcan en su lugar (pas) deelaboracin; en trminos mas generales esta composicin es la siguiente:Materia grasa: 7 - 9 %Protenas: 6 - 6.5%Lactosa: 9.4 - 9.6%Minerales: 1.4 - 1.6%Agua: 73 - 75%


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La densidad puede ser calculada considerando la relacin de grasa y sustanciasslidas no grasas que se fijo en la Estandarizacin, por ejemplo, si se eligi larelacin 7% de slidos grasos, 17% slidos no grasos y siendo sus densidades de

0.93 gs/cm2 para los slidos G y 1.608 g/cm3 para slidos no grasos, la densidadser a una temperatura de 15C:

dM G SNG agua

=+ +

=100

7%

0 93

17%

1608

76%

1

10637. .

, ,

,

Esta densidad debe corregirse pues da temperatura con que sale le leche concentradadel evaporador es alrededor de 50C; esto se hace considerando que la variacin dedensidad con la temperatura es alrededor de 0,0001 g/cm3por C; por lo tanto, si setiene los 50C considerados se tendrn:50C - 15C = 35C ; 35C x 0,0001 g/cm3/C= 0,0035

Por lo tanto la densidad a 50C ser igual a 1.0602 g/cm 3.

Homogeneizacin:

Luego de la concentracin, la leche concentrada es pasada a travs delhomogenizador a los efectos de reducir el tamao de los glbulos de grasa. Estahomogeneizacin se hace a presiones de 150 kg/cm2aproximadamente.

Enfriamiento:

Por los mtodos ya vistos, la leche concentrada es enfriada a 8C y almacenada.

Estandarizacin de slidos totales:

Se vuelve a estandarizar los slidos totales. A manera de ejemplo se considera quela leche condensada se desea con una concentracin de slidos totales del 24% ysupngase que la leche concentrada elaborada tiene una concentracin medida de25% de slidos totales, siendo su cantidad 10000 litros y su densidad 1065 g/cm3.Por lo tanto los slidos totales sern:10000 x 1,065 x 0,25 = 2662,5 kg.Pero como se desea que tenga solo 24% de slidos totales se deber tener:2662 5 100

2411093 75

,, .

xkg=

La diferencia 11093,75 - 10650 = 443,75 kg. ser el agua a agregar.

Junto con este agua se agregan agentes estabilizantes, agregados para darleestabilidad a la leche sometida al calor; para este fin se utiliza como agenteestabilizador fosfato de sodio (PO4HNa2) en cantidades que son entre 0,04 y 0,07%.

Luego de esta operacin, la leche es calentada a alrededor de 14C.

Envasado:

Se hace luego utilizndose generalmente envases de latas.

Esterilizacin:


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Este es el proceso fundamental para la conservacin de este tipo de lecheconcentrada. Por lo general, se calienta a 100C en 15 minutos, y luego en igualperiodo se llega a los 115C, para mantenerse a esta temperatura otros 15 minutos.

Enseguida se enfra lentamente a 100C (en 15 minutos) y finalmente hasta 25C enigual periodo de tiempo.

Para leche concentrada azucarada:

La composicin de este tipo de leche es tambin variable pues es reglamentada. Porlo general tienen la siguiente composicin aproximada:Materia grasa: 8 - 9%Slidos no grasos: 20 - 22% (Protena: 7 - 8%

Lactosa: 10-11%Minerales: 1,5-1,8%)

Azcar: 45%

Agua: 25,5%

El proceso para elaborar la leche condensada azucarada es igual al de la esterilizadaen su primera parte: enfriar, clarificar, esterilizar la materia grasa en relacin con losslidos no grasos y el azcar. Este ltimo es el medio de conservacin. Adems, essimilar la etapa de homogeneizacin y concentracin (evaporacin).

Estandarizacin:

En el caso de la elaboracin de este tipo de leche concentrada, adems de ajustar lapreparacin de slidos no grasos con la materia grasa, esta sirve tambin como basepara determinar la cantidad de azcar. Se supone una Formulacin de 20% de

slidos no grasos, 44% de azcar y 8% de materia grasa, la relacin de aquellos conesta ultima es:20/8 = 2.5 kg. de slidos no grasos por kg. de materia grasa44/8 = 5.5 kg. de azcar por kg. de materia grasa

Si se tuviese 10000 l. de leche con 3.5% de grasa y 8% de slidos no grasos, estosporcentajes significan 350 kg. de materia grasa y 800 kg. de slidos no grasos.

La cantidad necesaria de slidos no grasos sera igual a 350 x 2.5 = 875 kg.,tenindose entonces un dficit de 75 kg., que se agregan como leche descremada enpolvo. En cuanto al azcar necesaria sera: 350 x 5,5 = 1925 kg.

Adicin de azcar:

El mayor efecto conservador del azcar se tiene si esta se encuentra en unaproporcin del 62.5% en solucin. Si se supone una Formulacin de 28% slidostotales, 45% de azcar y 27% de agua, se verifica esta proporcin pues

45

45 27100 62 5%

+ =x ,

La adicin de azcar se realiza cuando se lleva a cabo la concentracin; para eso sedisuelve en agua hirviente.


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Para determinar el final del procedimiento de concentracin se calcula la densidadfinal de esta mediante la expresin:

(a 15C)

Tambin aqu deber corregirse por efecto de la temperatura ya que el concentradose halla a 50C. Para la correccin se toma 0.0006 g/cm3por grado de temperatura.

El resultado (35/0.0009) se resta de la densidad calculada a 15C. El valor final serla densidad corregida a la cual ser suspendida y darse por terminada laconcentracin.

Enfriamiento:

Se sabe que la lactosa es poco soluble(15 g en 100 ml de agua). Cuando la cantidadde lactosa supera esta proporcin empieza a cristalizar y, si se deja enfriarlentamente el concentrado se induce una formacin de cristales grandes, los cualesle dan a la leche concentrada un aspecto arenoso. Para evitar la formacin decristales grandes se combinan dos procedimientos: primero enfriar el productorpidamente a una temperatura de 30C y segundo inducir la cristalizacin de lalactosa por medio de ncleos de cristalizacin, utilizndose para esta lactosa enpolvo agregada en una proporcin de 35g de lactosa disuelta en agua por cada 100kg. de concentrado.

Tambin para buscar el mismo efecto se utiliza la enzima lactosa, que produce el

desdoblamiento de la lactosa a glucosa.

Al terminar el enfriamiento y cristalizacin de la leche concentrada azucarada seprocede a su envasamiento.

Elaboracin de la leche en polvo:La fabricacin de leche en polvo se ha desarrollado y extendido a travs del tiempodado que es, quiz, la mejor forma de conservar la leche; adems es fcil dealmacenar y transportar y es el producto lcteo (luego de reconstituida) que mas seasemeja a la leche fluida por su composicin, sabor, aroma y valor nutritivo.

Composicin de la leche en polvo:

Leche entera (en polvo) Leche descremada (en polvo)

GrasaProtenaLactosaCenizasAgua

27%26.5%38%6.05%2%

0.8 - 0.9%36 - 37%50 - 51%

8%3.20%

100

0 93 1608 1598 2%

.%

.% .

.%MG SNG azuc H O+ + +


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Estos son valores promedios, ya que son variables las composiciones.

Rendimiento de la leche en polvo:

Se llama as a la cantidad de leche fluida necesarias para elaborar un kilogramo deleche en polvo. En valores promedios, se necesita 8.3 kg. de leche fluida entera paraelaborar un kilo de leche en polvo entera; si se quiere 1 kg. de leche descremada esnecesario procesar 11.6 kg. de leche descremada.

Esquema de elaboracin:

El que sigue, es un diagrama del proceso de elaboracin. Se parte de leche fluidaque tenga una acidez de 0.15 a 0.16%.

LECHE

Enfriamiento Estandarizacin Calentamiento Concentrado

CalentamientoDeshidratacinEnvasadoLECHE EN POLVO

Enfriamiento:

El enfriamiento de la leche se hace en forma similar a los ya vistos en otrosprocesos; deber enfriarse a menos de 5C.

Estandarizacin:

Se hace una Estandarizacin de la grasa en la leche fluida para obtener una leche enpolvo con el porcentaje de grasa deseada.

En la industria se acostumbra calcular un contenido de grasa ligeramente superiorque el deseado para compensar desviaciones.

Para calcular la grasa de la leche liquida, se tiene en cuenta el rendimiento de laleche, que suponemos es 8.3 kg. de leche fluida por cada kilogramo de leche enpolvo a elaborar. Supngase que se desea una leche en polvo con un 26% de grasa;a efectos de calcular la grasa de la leche fluida a utilizar un 27%; por lo tanto el

porcentaje de grasa que deber tener la leche fluida es 27/8.3 = 3.25% de materiagrasa.

Adems de esto, se agrega citrato de sodio hasta tener un porcentaje de 0.15%. Estecitrato se adiciona como estabilizador, a efectos de no afectar o asegurar lasolubilidad de la leche en polvo.

Antes del calentamiento, tambin se suele agregar galato de propilo, 0.008%,utilizando, cuando es permitido, como antioxidante y as elevar la conservacin dela leche.


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Calentamiento:

El calentamiento, efectuado en los intercambiadores de placa, se hace a 88Cdurante 3 minutos si la leche es descremada; para la leche entera, se aplica mayor

temperatura, alrededor de 90C pero no mas de 3 minutos de tratamiento.

Si bien, a mas baja temperatura se tiene una mas alta solubilidad de la leche enpolvo, se hace a temperaturas elevadas para mejorar las condiciones bacteriolgicasy destruye enzimas; adems aumenta la propiedad de conservacin ya que la altatemperatura libera compuestos de sulfhidrilo que actuando de antioxidante, triplicala capacidad de conservacin.

Concentracin:

La concentracin de la leche se hace en evaporadores iguales a los vistos en lechescondensadas, las condiciones de temperatura son 45 - 50C y con vaco. Esta

concentracin debe llevar a la leche a una concentracin del 48% para el proceso deleche entera y alrededor del 45% si se procesa leche descremada, con densidadesvariables segn la composicin de materia grasa que tenga la leche fluida.

Deshidratacin:

Previa a la entrada al secador, la leche que sale de la etapa de concentracin esllevada a una temperatura de alrededor de 70C en forma suave, para evitar lacoagulacin. Se utiliza para la deshidratacin un secador spray.

Como ya se mencion, la leche viene del concentrador con un 48% de slidostotales; en el deshidratador, la leche es dividida en finas partculas, todos del mismo

tamao que, en contacto con el aire caliente, se secan casi instantneamente.

La evaporacin del agua de leche baja la temperatura lo suficiente para proteger lospequeos grnulos de polvo.

Una de las caractersticas del granulo de polvo obtenido por atomizacin es el de laformacin de una pelcula de lactosa en el exterior que le da mayor resistencia a laoxidacin, especialmente en la leche entera. El tamao de estas partculas esta entre5 y 150 .

Se pueden ver en las figuras 1, 2 y 3 distintos secadores spray.

Envasado:

Se hace en latas o recipientes de cartn tratados, especialmente para resistir el pasode la humedad. Es de uso casi general, una cmara de envasado e atmsfera de gasinerte (se usa nitrgeno en un vaco de 2 - 3 mm.); aunque an se envasa enatmsfera abierta, pero ser distinta la capacidad de conservacin.

El almacenaje deber hacerse a 17 - 20C y baja humedad.

Caractersticas de la leche en polvo:


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La densidad de la leche en polvo spray est entre 0.5 y 0.8 g/cm3(la densidad delos slidos de la misma leche es 1.4 - 1.5 g/cm3).

La solubilidad de esa misma leche es de 95 a 99%.

Un excesivo precalentamiento reduce esta solubilidad por cambios que sufren lasprotenas.

El color de la leche en polvo es crema clara si no ha habido sobrecalentamiento.Tiende a oscurecerse con la edad del producto y la humedad.

El nmero de microorganismos de leche en polvo no debe ser mayor de 20000 ml.para la leche calentada en el proceso a 88 - 90C.

Tipos de secadores spray

Figura N 1Figura N 2 - Secador spray vertical de

corriente opuestas.Figura N 3- Secadorspray vertical de co-rrientes paralelas


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Elaboracin de crema:Crema es el producto obtenido por la separacin de la grasa de la leche.

Puede haber distintas clases de cremas segn sus contenidos de grasa, slidos nograsos y acidez; las cremas de consumo tienen alrededor de 30% de grasa, 7.5% deslidos no grasos, una acidez no mayor de 1%.

(Hay tambin cremas cidas, con una acidez entre 2 y 5% de cido lctico, y cremasligeras o medios crema, que tienen menos porcentaje de grasa.

Separacin de la grasa de la leche:

Como ya se mencion, la crema se obtiene separando la grasa de la leche; estaultima se encuentra en forma de glbulos y pueden separarse pues no estn disueltosen el plasma o lactosuero y, adems, porque son menos densos que la fase acuosa.

Tericamente, la separacin o desnatado puede hacerse de dos maneras: en formanatural, o por medios mecnicos.

A. A. Desnatado natural:Es el que se produce dejando la leche enreposo; en este caso, los glbulos se separan ascendiendo a la superficie;en este caso puede estudiarse el ascenso de los glbulos aplicando ley de

stockes:v

r gg= 2

0

21

2

.

viendo v: velocidad de desnatador: radio del glbulol: densidad de leche desnatadog: densidad de la grasa: viscosidad de leche descremada

Este desnatado natural prcticamente no es aplicable para uso industrial.

Los factores que intervienen en el descremado natural son: viscosidad (mayorviscosidad, menor descremado); cantidad de grasa (a mayor cantidad degrasa mejor descremado); tamao del glbulo (a mayor tamao, mejor

descremado); temperatura (debe ser baja, 7 u 8C); tiempo (mayor tiempoimplica mayor cantidad de nata); forma del recipiente (se favorece eldescremado en recipientes de baja altura y de seccin grande).

B. B. Desnatado mecnico (centrifugo): Como se mencion, eldesnatado natural no es practico desde el punto de vista industrial por loque se utiliza la centrifugacin para realizar la separacin de la grasa.Puede deducirse una expresin que, derivada de la ley de Stokes, da lavelocidad con que van migrando los glbulos de grasa; es la siguiente:

C. C.


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vr RL g=

0 0 02 4 2 2.

: velocidad en r.p.m.

R: distancia del glbulo de grasa al eje de rotacin.

Se puede ver que la velocidad de separacin del glbulo de grasa dependencia delos siguientes factores:

1. 1. Dimetro del glbulo de grasa. Las leches con glbulosmuy grandes se separan con mayor facilidad. Tal es as, que en lasleches hay siempre un cierto porcentaje de glbulos pequeos (1 a

2 ) que no pueden separarse por centrifugacin; esto explica elporque las leches descremadas nunca estas exentos de grasa. Es poreso tambin que las leches homogeneizadas son mas difciles dedesnatar.

2. 2. La diferencia de densidad. Cuanto mayor es la diferenciade las densidades de la leche desnatada y la de la grasa, mejor es laseparacin. La temperatura es una variable que incrementa estadiferencia.

3. 3. El nmero de revoluciones por minuto. La maquinacentrifuga debe girar a 6000 7000 r.p.m.

4. 4. Viscosidad: A mayor viscosidad, menor separacin degrasa.

5. 5. Temperatura: Esta variable, aunque no intervienedirectamente en la ecuacin que da la velocidad de separacin,influye en el desnatado.

Segn vimos en el descremado natural, este era favorecido por lastemperaturas bajas. En el caso del desnatado centrifugo no es as, pues abajas temperaturas se aglomeran en racimos los glbulos, lo que hace que al

centrifugarse se rompan provocando una cierta homogeneizacin que noconviene: aparte, las bajas temperaturas inducen una crema muy viscosa yun menor rendimiento, pues queda mucha crema en la maquina. Si seaumenta la temperatura a 60 - 70C las perdidas son mnimos debido a ladisminucin de la viscosidad, pero la temperatura recomendable es entre 32y 38C.

Descremadora:

La mquina centrifuga en la cual se produce la separacin de la grasa, consiste en untambor rotatorio que en su interior esta provisto de una serie de discos o platilloscnicos (en forma de embudos colocados unos dentro de otros). La eficiencia de


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estos discos es mayor cuando menor es la distancia entre ellos. Esta disposicin fueideada para evitar la turbulencia del fluido que dificulta la separacin, ademsreducen el trayecto que cada glbulo de grasa debe recorrer en el tambor, encontrar

un flujo laminar y facilita su trayecto al centro.

A continuacin se muestra un esquema de una descremadora:

La leche entra a 35C a la descremadora que, como ya se mencion, trabaja entre6000 y 7000 r.p.m.; mientras la leche se desnata, la crema se deposita en la partemas cercan al eje de rotacin. La eficacia de la separacin depende, adems de losfactores mencionados, de la velocidad del tambor y su dimetro y de la velocidaddel flujo de la leche; es decir, del tiempo de residencia de la leche, ya que a mayortiempo, mayor es la eficiencia del desnatado.

Rendimiento del descremado:

Para hallar los rendimientos de grasa y de desnatado, se hace un balance de masa yde grasa.

As se tiene, el balance de masa siguiente:

L = D + C (1)L: cantidad de leche entera.D: cantidad de leche descremada.C: cantidad de crema.

El balance de grasa es:


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GL. L = GDD + GCC (2)

GL: grasa de la leche entera.GD: grasa de la leche descremada.GC: grasa de la crema.

En (2) se hace:

G D

G L

G C

G LD

L

C

L

+ = 1

y se define: (3)

RG C

G LG

C

L

=.

: rendimiento de grasa en la crema.

rG D

G LGD

L

=.

: rendimiento de grasa en la lechedescremada.

En este caso, para conocer el rendimiento de grasa es necesario conocer elporcentaje de grasa en la crema y en la leche entera as como sus cantidades.

Si hacemos en la ecuacin (2):

GCC = GLL - GD . D y sustituyendo en (3)

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