LA LECHE
La leche es el resultado de la secreción de la glandula mamaria de vacas sanas. Se caracteriza por ser un alimento altamente nutritivo, compuesto por micro y macronutrientes esenciales para el normal desarrollo, crecimiento y mantenimiento del organismo.
La leche es fácilmente caracterizada por propiedades físicas como su color blanco ligeramente amarillento debido al contenido graso de la leche, posee un sabor característico ligeramente dulce, y un olor de fácil identificación.
Las propiedades físico-químicas que permiten la identificación del estado de frescura y de normalidad composicional de la leche son:
La densidad, la cual se toma con el termolactodensímetro instrumento de laboratorio que permite determinarla, el rango establecido como normal para leches enteras esta entre 1,028 a 1,033 kg/m3 ó gr/cm3. si una leche está muy por debajo de este rango podemos sospechar de una adulteración con agua, si la leche está por encima de este rango, la leche puede haber sido sometida a un proceso de descremado o adición de sólidos.
La determinación de la acidez de la leche es de gran importancia cuando está va a ser utilizada para transformación, ya que una acidez muy alta es indicadora de descomposición de los nutrientes presentes en la leche y de contaminación con agentes patógenos.
La acidez de la leche se mide más comúnmente en grados Thorner (°Th) ó en grados Dornic (°Dc). La acidez de la leche recién ordeñada es de 14 °TH, y de la leche considerada como fresca está entre 16-18 °Th
Cuando la acidez ha superado los 25 °Th pueden empezar a presentarse resultados adversos en los productos obtenidos a partir de esta leche.
Cuando la acidez de la leche es mucho mayor a 25 °Th, su identificación es fácil por medio de los sentidos, el olor que desprende la leche es un olor a rancio, se presentan coágulos fácilmente identificables a simple vista.
La acidez de la leche va directamente ligada con la calidad microbiológica de la misma, a mayor contaminación durante el proceso de ordeño, almacenamiento y distribución de la misma, mayor cantidad de microorganismos heterofermentativos es decir que fermentan la lactosa de la leche y no solo se obtiene ácido láctico, sino otras sustancias que contaminan y cambian el olor, color, sabor y valor nutricional de la leche.
Una leche obtenida de un proceso con una adecuada aplicación de BPM (buenas prácticas de manufactura) será una leche con una excelente calidad microbiológica y por consiguiente de mayor duración tanto en fresco como procesada.
Parámetros como la calidad composicional, microbiológica y sanitaria son tenidos en cuenta a nivel mundial para determinar la calidad de la leche y por consiguiente su precio de compra, en Colombia el ente encargado de fijar los precios y las bonificaciones pagadas por la calidad de la leche es el Concejo Nacional Lácteo, quien anualmente determina los precios de compra y de venta de la leche y de sus productos a nivel nacional.
La calidad composicional de la leche incluye la cantidad de sólidos totales que posee la leche y su pago variará dependiendo de las necesidades del comprador; la calidad sanitaria se refiere a la certificación del ganado libre de Aftosa y Brucelosis; la calidad microbiológica de la leche se basa en el resultado arrojado en la prueba de azul de metileno o rezasurina pruebas cuyo principio es la reducción de colorantes, los cuales están asociados a la disminución de la concentración de oxígeno.
La prueba de azul de metileno es la más exacta, pero es muy demorada.
La prueba de rezasurina es mucho más rápida pero más costosa y menos exacta.
TRATAMIENTOS TERMICOS APLICADOS EN LA INDUSTRIA LACTEA
Los tratamientos térmicos aplicados en la leche buscan la reducción total o parcial de principalmente agentes contaminantes y alterantes en la leche como microorganismos patógenos, microorganismos heterofermentativos y enzimas que degradan los nutrientes propios de. la leche. Al aplicar tratamientos térmicos se reduce el riesgo de provocar una intoxicación, transmisión de agentes bacterianos y virales y se alarga la vida útil de la leche.
Los microorganismos presentes en la leche se reproducen rápidamente, por ello, para la adecuada distribución y consumo, se debe realizar un tratamiento térmico de modo que se elimine la mayor cantidad de microorganismos contenidos en la leche, pero sin afectar su contenido nutricional.
TERMIZACIÓN: Consiste en aplicar una temperatura de 60 °C por 30 minutos, busca reducir entre el 85-90% de los microorganismos totales, se usa especialmente para controlar y retrasar la multiplicación de los microorganismos durante el transporte de la leche a grandes distancias, luego de los 30 minutos es necesario bajar la temperatura rápidamente a 4°C. Se usa cuando se tienen leches de muy buena calidad microbiológica destinada a la elaboración de quesos, ya que a esta temperatura no se dañan las proteínas propias de la leche Caseínas.
Nota: durante los procesos realizados durante las prácticas de leches fermentadas la termización se hizo especialmente para facilitar el rompimiento del glóbulo graso durante la homogenización.
PASTEURIZACIÓN: es quizás el tratamiento térmico más utilizado ya que reduce hasta el 95% de la flora total (cantidad de m.o. presentes en la leche) y no daña los nutrientes propios de la leche.
Consiste en tratar térmicamente la leche a temperaturas entre 72 y 76 °C, durante un tiempo entre 15 y 20 segundos. Este tratamiento permite la destrucción de parte de la población microbiana en estado vegetativo, pero no destruye la población microbiana en estado esporulado, por lo tanto, estos productos deben mantenerse a 4°C, temperatura a la cual se retarda el crecimiento y reproducción de las bacterias. La leche tratada mediante este procedimiento debe manejarse estrictamente bajo cadena de frío y su vida útil normalmente no es mayor de 36 horas, por lo tanto el manejo y la higiene con este tipo de productos debe ser bastante alta; desafortunadamente en Colombia, no se maneja adecuadamente la cadena de frío y las condiciones higiénicas en el momento de la distribución y el almacenamiento no son las mejores.
Existen dos tipos de pasteurización la lenta o baja que maneja temperaturas de 68°C por 30 minutos o 80°C por 15 minutos.
La pasteurización rápida o alta a temperaturas de 75 °C – 80 °C por 15 segundos, se aplica especialmente en leches de excelente calidad microbiológica.
ULTRAPASTEURIZACIÓN: Es una tecnología de punta que permite eliminar la mayor parte de la flora bacteriana presente en la leche sin alterar el contenido nutricional de la leche. En este proceso se realiza un tratamiento térmico entre 135 y 150 °C, durante un tiempo entre 2 y 6 segundos, seguido de un enfriamiento rápido a temperatura ambiente.
Los efectos de la ultrapasteurización sobre la calidad nutricional son mínimos, no se presentan cambios en el contenido graso, la lactosa o las sales, solo se presentan cambios marginales en el valor nutricional en proteínas y vitaminas.
La proteína más abundante en la leche, la caseina, no es afectada por el tratamiento térmico; la desnaturalización ocurrida por causa del tratamiento térmico es mucho menor que la causada por malos manejos de la leche cruda y por el contrario, el tratamiento de ultrapasteurización facilita de digestibilidad de algunas proteínas. Se presentan pérdidas marginales en la lisina pero nunca son mayores del 0.4 a 0.8%, presentándose la misma pérdida en leches pasteurizadas.
Las vitaminas de la leche son consideradas medianamente termoestables, especialmente las vitaminas liposolubles como la vitamina A, D y E. La vitamina más termosensible que es la tiamina, presenta pérdidas no mayores al 3% mediante el tratamiento de ultrapasteurización.
Las pérdidas de vitaminas en la leche UHT son mucho más pronunciadas durante su almacenamiento, especialmente cuando el producto es envasado en empaques que no proveen una adecuada barrera ante la luz y el oxígeno, por lo tanto el empaque es crítico para conservar la calidad nutricional de la leche.
La leche ultrapasteurizada (UHT) de larga vida, es el resultado de un conjunto de cuatro variables interelacionadas, las cuales se deben cumplir sin excepción para lograr una leche UHT de buena calidad.
Figura No. 1. Variables para obtener una leche UHTde alta calidad
ESTERILIZACIÓN: es un tratamiento térmico más agresivo maneja temperaturas entre los 100-115 °C por 20-25 min, destruye el 100% de la flora y de los agentes patógenos. Reduce el 30% de las vitaminas y desnaturaliza las proteinas.
PROCESO DE COAGULACIÓN DE PROTEINAS
Las principales proteinas de la leche son las Caseinas y se dividen en alfa-caseinas, kapa-caseina y beta-caseinas.
Las caseinas pueden coagularse o unirse formando lo que comúnmente conocemos como cuajada. Existen dos vías de coagulación.
COAGULACIÓN
La coagulación es la solidificación de la leche, debido a la precipitación de la caseína (proteína de la leche), la cual encierra la mayor parte de la grasa.
Para obtener la coagulación de la leche destinada para la elaboración de queso se utilizan dos métodos principales: la coagulación por acidificación y la coagulación con enzimas coagulantes (cuajo), que dan lugar a dos tipos de cuajadas, llamadas ácida y enzimática. También puede tenerse una coagulación mixta, resultado de la acción conjunta del cuajo y la acidificación de la leche. En cada caso las cuajadas resultantes tienen propiedades y comportamientos muy distintos y las diferencias de cada una determinan sus características individuales y son la base de la tecnología utilizada para elaborar las distintas variedades de quesos.
Coagulación por acidificación
La coagulación de la leche por acidificación se debe a la acción de las bacterias lácticas (presentes o provenientes de los cultivos o fermentos lácticos) o de otros microorganismos que se encuentran en la leche y que fermentan la lactosa produciendo ácidos orgánicos (ácido láctico principalmente) y por consiguiente se tiene un descenso de pH del medio, lo cual provoca la alteración de las micelas de caseína. El descenso de pH de la leche producido por los grupos ácidos (iones positivos) reduce la carga negativa de las micelas de caseína hasta su neutralización en el punto isoélectrico (pH 4,6) donde se produce la coagulación. La acidificación va acompañada siempre de una desmineralización progresiva de la micelas.
El coágulo obtenido por acidificación posee unas propiedades químicas y físicas que tienen mucha importancia en el proceso de elaboración de determinado tipo de quesos.
La cuajada, aunque posee cierta consistencia, es porosa, friable y poco contráctil, características que dificultan su endurecimiento, debido a que no se puede someter a algunos tratamientos mecánicos.
La coagulación por acidificación, cuando se realiza con microorganismos, es lenta. Luego se puede intervenir para controlar el proceso de acidificación, con el fin de acelerarlo. Por lo tanto, es conveniente que la temperatura del medio sea la adecuada, que la población microbiana sea la conveniente, tanto en cantidad como en calidad, y que la leche sea apta para el desarrollo de microorganismos. Así, cuando se busca la coagulación ácida será obligatorio una leche de gran calidad inicial, necesariamente fresca y de escasa carga microbiana; para asegurar abundantes bacterias lácticas, si es preciso, se debe mejorar la microflora existente con la utilización de cultivos o fermentos puros y seleccionados. Igualmente es importante la ausencia de antibióticos y desinfectantes.
Coagulación enzimática.
La coagulación enzimática de la leche se produce por la acción de las enzimas (comúnmente denominadas cuajo, renina, quimosina o lab) que tienen la propiedad de coagular el complejo de la caseína, siendo el método de coagulación más utilizado en la elaboración de quesos. En el proceso de coagulación, el fosfocaseinato de calcio que se encuentra en estado de solución coloidal, bajo la acción de la enzimas coagulantes se transforma en fosfoparaceseinato de calcio que es insoluble.
El mecanismo de acción de las enzimas produce una proteolisis limitada de la caseína kappa, con lo cual pierde su capacidad estabilizante, en presencia de calcio. Las micelas de caseína desestabilizadas, cuya estructura ha sido modificada por el cuajo, se agregan para conformar una red tridimensional que en su interior retiene el lactosuero y los glóbulos grasos. La rigidez del coagulo esta asegurada básicamente por el fosfato de calcio coloidal que constituye la estructura del gel.
El coágulo que se consigue enzimáticamente es muy diferente del obtenido por acidificación, así, la caseína, que se encuentra en forma de un complejo de fosfoparacaseinato de calcio, está muy mineralizada.
El coágulo enzimático tiene unas características particulares, es compacto, flexible, elástico, impermeable y contráctil. Estas características poseen una gran influencia en el desuerado (contráctil) y en el endurecimiento de la cuajada por que permiten los tratamientos mecánicos durante el proceso de elaboración (compacto) para facilitar la contracción del coágulo y la expulsión del suero (sinéresis), sin acción mecánica el coágulo no desuera debido a la característica de impermeabilidad.
La firmeza (resistencia a la deformación) y la tensión (resistencia a l corte) de la cuajada, que determinan su característica de ser compactos tienen gran importancia en el manejo y evolución posterior del coágulo. El tiempo de coagulación afecta estas características, así, los factores que aceleran la coagulación aumentan a la vez su firmeza y tensión, sin que los efectos sean siempre paralelos.
Con el aumento de la temperatura, hasta 42°C, se incrementa la firmeza del coágulo a medida que se acerque a la temperatura óptima de acción del cuajo. A temperaturas superiores el coágulo es menos firme y más elástico.
La adición de cloruro de calcio, el aumento de la dosis de cuajo y la disminución del contenido de grasa de la leche contribuyen a incrementar dentro de ciertos limites, la firmeza y la tensión del coágulo.
Características de las formas de coagulación
Coagulación enzimática
Coagulación ácida
Proceso bioquímico
Acción enzimática (sin degradar lactosa)
Fermentación láctica
Modificación de la caseína
Transformación en paracaseína y separación de una parte no proteica
Sin modificación química de la proteína
Composición del coágulo
Fosfoparacaseína de calcio
Caseina desminaralizada
Naturaleza del coágulo
Elástico
Impermeable
Cuajada desmenuzable sin cohesión
Sinéresis (retracción natural de la cuajada y expulsión del suero)
Rápida
Lenta
FUENTE: Guía de producción de quesos colombianos
CLASES DE LECHES
Las diferentes especies de mamíferos producen leches que, en líneas generales, tienen una composición semejante pero pueden ofrecer diferencias importantes en su composición centesimal y tener como consecuencia, propiedades muy diferentes.
Por ejemplo, todas las leches contienen caseína y otras proteínas del grupo de las albúminas. Algunas leches contiene mucha más caseína que albúmina, como ocurre con las de los rumiantes cuya leche se llama “caseinosa” , lo que lleva consigo una reacción ligeramente ácida y la posibilidad de coagular por el cuajo y no por ebullición. Por el contrario, otras leches son “albuminosas” , especialmente las de los carnívoros, y muestran propiedades opuestas.
La leche humana es más rica en lactosa, pero es relativamente pobre en elementos nutritivos; lo mismo ocurre con la leche de los equinos.
La leche de los rumiantes se distingue no solamente por una elevada proporción de caseína en el contenido total nitrogenado, sino también por una proporción bastante elevada de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en la grasa. Las leches de vaca y de cabra son las mejor equilibradas desde el punto de vista de la distribución de los tres componentes principales: contienen alrededor del 4% de cada uno de ellos: proteínas, grasa y lactosa
LECHES FERMENTADAS
Productos como el yogurt, el kumis, la bebida láctea yogo-yogo, son conocidos como leches fermentadas, se basan en el principio de la homofermentación por parte de microorganismos específicos que fermentan la lactosa en ácido láctico y proporcionan características propias de estos productos como la acidez, olor, textura y sabor.
Los microorganismos más comúnmente utilizados son los thermófilos los cuales son homofermentativos y se desarrollan a temperaturas entre los 40-45°C y los mesófilos que se desarrollan a T° entre los 30-35°C.
Para la producción de yogurt se utiliza una cantidad del 0.003% de cultivo liofilizado y del 1.25-2% de yogurt comercial.
Para el kumis se utiliza el 0.005% de cultivo liofilizado y el 1.25-2% de kumis comercial.
Dentro de los pasos para obtención de leches fermentadas la termización es importante para facilitar el rompimiento del glóbulo graso durante la homogenización, la cual es un proceso mecánico que reduce el tamaño de la grasa de la leche evitando su unión dando un mejor aspecto al producto. Es muy importante no olvidar que luego de la homogenización se debe aplicar un tratamiento térmico lo más rápido posible ya que la grasa de la leche queda muy sensible al ataque de enzimas que la enrancian y con la pasteurización no solo se eliminan dichas enzimas sino también agentes alterantes y contamienantes ded la leche.
Mantener la temperatura de desarrollo del cultivo es de suma importancia para lograr un producto de buena acidez, textura, sabor y brillo. Si la temperatura es muy alta, el m.o muere y no acidifica la leche, si es muy baja el m.o. no se reproduce satisfactoriamente y el producto no presenta buenas características.
La bebida Láctea conocida como yogo-yogo es una combinación de 70% de leche y 30% de suero fresco, es un producto un poco más líquido que el yogur normal y menos viscoso. Por su composición es más económico, por lo regular lleva saborizantes y colorantes artificiales.
Para facilitar el proceso de pesaje de los aditivos, de los cultivos y demás, se asume que 1 litro de leche equivale a 1000 gramos y con esta base se determinan las cantidades a utilizar.
Ejemplo:
Determinar la cantidad de cultivo de yogurt 0.003% a adicionar a 20 litros de leche:
20 litros de leche equivalen a 20.000 gramos por el 0.003% = 0.6 gramos de cultivo de yogurt.
Para determinar la cantidad de pasta de cuajo a utilizar en un proceso de coagulación se asume el peso de la pasta de cuajo a 1 gr, la pasta es capaz de coagular 50 litros de leche entonces para 20 litros cuanto necesito de pasta de cuajo?
1 gramos coagula 50.000 gramos de leche, cuantos gramos coagulan a 20.000 gramos de leche?
Respuesta: 0.4 gramos de la pasta de cuajo
La leche es el resultado de la secreción de la glandula mamaria de vacas sanas. Se caracteriza por ser un alimento altamente nutritivo, compuesto por micro y macronutrientes esenciales para el normal desarrollo, crecimiento y mantenimiento del organismo.
La leche es fácilmente caracterizada por propiedades físicas como su color blanco ligeramente amarillento debido al contenido graso de la leche, posee un sabor característico ligeramente dulce, y un olor de fácil identificación.
Las propiedades físico-químicas que permiten la identificación del estado de frescura y de normalidad composicional de la leche son:
La densidad, la cual se toma con el termolactodensímetro instrumento de laboratorio que permite determinarla, el rango establecido como normal para leches enteras esta entre 1,028 a 1,033 kg/m3 ó gr/cm3. si una leche está muy por debajo de este rango podemos sospechar de una adulteración con agua, si la leche está por encima de este rango, la leche puede haber sido sometida a un proceso de descremado o adición de sólidos.
La determinación de la acidez de la leche es de gran importancia cuando está va a ser utilizada para transformación, ya que una acidez muy alta es indicadora de descomposición de los nutrientes presentes en la leche y de contaminación con agentes patógenos.
La acidez de la leche se mide más comúnmente en grados Thorner (°Th) ó en grados Dornic (°Dc). La acidez de la leche recién ordeñada es de 14 °TH, y de la leche considerada como fresca está entre 16-18 °Th
Cuando la acidez ha superado los 25 °Th pueden empezar a presentarse resultados adversos en los productos obtenidos a partir de esta leche.
Cuando la acidez de la leche es mucho mayor a 25 °Th, su identificación es fácil por medio de los sentidos, el olor que desprende la leche es un olor a rancio, se presentan coágulos fácilmente identificables a simple vista.
La acidez de la leche va directamente ligada con la calidad microbiológica de la misma, a mayor contaminación durante el proceso de ordeño, almacenamiento y distribución de la misma, mayor cantidad de microorganismos heterofermentativos es decir que fermentan la lactosa de la leche y no solo se obtiene ácido láctico, sino otras sustancias que contaminan y cambian el olor, color, sabor y valor nutricional de la leche.
Una leche obtenida de un proceso con una adecuada aplicación de BPM (buenas prácticas de manufactura) será una leche con una excelente calidad microbiológica y por consiguiente de mayor duración tanto en fresco como procesada.
Parámetros como la calidad composicional, microbiológica y sanitaria son tenidos en cuenta a nivel mundial para determinar la calidad de la leche y por consiguiente su precio de compra, en Colombia el ente encargado de fijar los precios y las bonificaciones pagadas por la calidad de la leche es el Concejo Nacional Lácteo, quien anualmente determina los precios de compra y de venta de la leche y de sus productos a nivel nacional.
La calidad composicional de la leche incluye la cantidad de sólidos totales que posee la leche y su pago variará dependiendo de las necesidades del comprador; la calidad sanitaria se refiere a la certificación del ganado libre de Aftosa y Brucelosis; la calidad microbiológica de la leche se basa en el resultado arrojado en la prueba de azul de metileno o rezasurina pruebas cuyo principio es la reducción de colorantes, los cuales están asociados a la disminución de la concentración de oxígeno.
La prueba de azul de metileno es la más exacta, pero es muy demorada.
La prueba de rezasurina es mucho más rápida pero más costosa y menos exacta.
TRATAMIENTOS TERMICOS APLICADOS EN LA INDUSTRIA LACTEA
Los tratamientos térmicos aplicados en la leche buscan la reducción total o parcial de principalmente agentes contaminantes y alterantes en la leche como microorganismos patógenos, microorganismos heterofermentativos y enzimas que degradan los nutrientes propios de. la leche. Al aplicar tratamientos térmicos se reduce el riesgo de provocar una intoxicación, transmisión de agentes bacterianos y virales y se alarga la vida útil de la leche.
Los microorganismos presentes en la leche se reproducen rápidamente, por ello, para la adecuada distribución y consumo, se debe realizar un tratamiento térmico de modo que se elimine la mayor cantidad de microorganismos contenidos en la leche, pero sin afectar su contenido nutricional.
TERMIZACIÓN: Consiste en aplicar una temperatura de 60 °C por 30 minutos, busca reducir entre el 85-90% de los microorganismos totales, se usa especialmente para controlar y retrasar la multiplicación de los microorganismos durante el transporte de la leche a grandes distancias, luego de los 30 minutos es necesario bajar la temperatura rápidamente a 4°C. Se usa cuando se tienen leches de muy buena calidad microbiológica destinada a la elaboración de quesos, ya que a esta temperatura no se dañan las proteínas propias de la leche Caseínas.
Nota: durante los procesos realizados durante las prácticas de leches fermentadas la termización se hizo especialmente para facilitar el rompimiento del glóbulo graso durante la homogenización.
PASTEURIZACIÓN: es quizás el tratamiento térmico más utilizado ya que reduce hasta el 95% de la flora total (cantidad de m.o. presentes en la leche) y no daña los nutrientes propios de la leche.
Consiste en tratar térmicamente la leche a temperaturas entre 72 y 76 °C, durante un tiempo entre 15 y 20 segundos. Este tratamiento permite la destrucción de parte de la población microbiana en estado vegetativo, pero no destruye la población microbiana en estado esporulado, por lo tanto, estos productos deben mantenerse a 4°C, temperatura a la cual se retarda el crecimiento y reproducción de las bacterias. La leche tratada mediante este procedimiento debe manejarse estrictamente bajo cadena de frío y su vida útil normalmente no es mayor de 36 horas, por lo tanto el manejo y la higiene con este tipo de productos debe ser bastante alta; desafortunadamente en Colombia, no se maneja adecuadamente la cadena de frío y las condiciones higiénicas en el momento de la distribución y el almacenamiento no son las mejores.
Existen dos tipos de pasteurización la lenta o baja que maneja temperaturas de 68°C por 30 minutos o 80°C por 15 minutos.
La pasteurización rápida o alta a temperaturas de 75 °C – 80 °C por 15 segundos, se aplica especialmente en leches de excelente calidad microbiológica.
ULTRAPASTEURIZACIÓN: Es una tecnología de punta que permite eliminar la mayor parte de la flora bacteriana presente en la leche sin alterar el contenido nutricional de la leche. En este proceso se realiza un tratamiento térmico entre 135 y 150 °C, durante un tiempo entre 2 y 6 segundos, seguido de un enfriamiento rápido a temperatura ambiente.
Los efectos de la ultrapasteurización sobre la calidad nutricional son mínimos, no se presentan cambios en el contenido graso, la lactosa o las sales, solo se presentan cambios marginales en el valor nutricional en proteínas y vitaminas.
La proteína más abundante en la leche, la caseina, no es afectada por el tratamiento térmico; la desnaturalización ocurrida por causa del tratamiento térmico es mucho menor que la causada por malos manejos de la leche cruda y por el contrario, el tratamiento de ultrapasteurización facilita de digestibilidad de algunas proteínas. Se presentan pérdidas marginales en la lisina pero nunca son mayores del 0.4 a 0.8%, presentándose la misma pérdida en leches pasteurizadas.
Las vitaminas de la leche son consideradas medianamente termoestables, especialmente las vitaminas liposolubles como la vitamina A, D y E. La vitamina más termosensible que es la tiamina, presenta pérdidas no mayores al 3% mediante el tratamiento de ultrapasteurización.
Las pérdidas de vitaminas en la leche UHT son mucho más pronunciadas durante su almacenamiento, especialmente cuando el producto es envasado en empaques que no proveen una adecuada barrera ante la luz y el oxígeno, por lo tanto el empaque es crítico para conservar la calidad nutricional de la leche.
La leche ultrapasteurizada (UHT) de larga vida, es el resultado de un conjunto de cuatro variables interelacionadas, las cuales se deben cumplir sin excepción para lograr una leche UHT de buena calidad.
Figura No. 1. Variables para obtener una leche UHTde alta calidad
ESTERILIZACIÓN: es un tratamiento térmico más agresivo maneja temperaturas entre los 100-115 °C por 20-25 min, destruye el 100% de la flora y de los agentes patógenos. Reduce el 30% de las vitaminas y desnaturaliza las proteinas.
PROCESO DE COAGULACIÓN DE PROTEINAS
Las principales proteinas de la leche son las Caseinas y se dividen en alfa-caseinas, kapa-caseina y beta-caseinas.
Las caseinas pueden coagularse o unirse formando lo que comúnmente conocemos como cuajada. Existen dos vías de coagulación.
COAGULACIÓN
La coagulación es la solidificación de la leche, debido a la precipitación de la caseína (proteína de la leche), la cual encierra la mayor parte de la grasa.
Para obtener la coagulación de la leche destinada para la elaboración de queso se utilizan dos métodos principales: la coagulación por acidificación y la coagulación con enzimas coagulantes (cuajo), que dan lugar a dos tipos de cuajadas, llamadas ácida y enzimática. También puede tenerse una coagulación mixta, resultado de la acción conjunta del cuajo y la acidificación de la leche. En cada caso las cuajadas resultantes tienen propiedades y comportamientos muy distintos y las diferencias de cada una determinan sus características individuales y son la base de la tecnología utilizada para elaborar las distintas variedades de quesos.
Coagulación por acidificación
La coagulación de la leche por acidificación se debe a la acción de las bacterias lácticas (presentes o provenientes de los cultivos o fermentos lácticos) o de otros microorganismos que se encuentran en la leche y que fermentan la lactosa produciendo ácidos orgánicos (ácido láctico principalmente) y por consiguiente se tiene un descenso de pH del medio, lo cual provoca la alteración de las micelas de caseína. El descenso de pH de la leche producido por los grupos ácidos (iones positivos) reduce la carga negativa de las micelas de caseína hasta su neutralización en el punto isoélectrico (pH 4,6) donde se produce la coagulación. La acidificación va acompañada siempre de una desmineralización progresiva de la micelas.
El coágulo obtenido por acidificación posee unas propiedades químicas y físicas que tienen mucha importancia en el proceso de elaboración de determinado tipo de quesos.
La cuajada, aunque posee cierta consistencia, es porosa, friable y poco contráctil, características que dificultan su endurecimiento, debido a que no se puede someter a algunos tratamientos mecánicos.
La coagulación por acidificación, cuando se realiza con microorganismos, es lenta. Luego se puede intervenir para controlar el proceso de acidificación, con el fin de acelerarlo. Por lo tanto, es conveniente que la temperatura del medio sea la adecuada, que la población microbiana sea la conveniente, tanto en cantidad como en calidad, y que la leche sea apta para el desarrollo de microorganismos. Así, cuando se busca la coagulación ácida será obligatorio una leche de gran calidad inicial, necesariamente fresca y de escasa carga microbiana; para asegurar abundantes bacterias lácticas, si es preciso, se debe mejorar la microflora existente con la utilización de cultivos o fermentos puros y seleccionados. Igualmente es importante la ausencia de antibióticos y desinfectantes.
Coagulación enzimática.
La coagulación enzimática de la leche se produce por la acción de las enzimas (comúnmente denominadas cuajo, renina, quimosina o lab) que tienen la propiedad de coagular el complejo de la caseína, siendo el método de coagulación más utilizado en la elaboración de quesos. En el proceso de coagulación, el fosfocaseinato de calcio que se encuentra en estado de solución coloidal, bajo la acción de la enzimas coagulantes se transforma en fosfoparaceseinato de calcio que es insoluble.
El mecanismo de acción de las enzimas produce una proteolisis limitada de la caseína kappa, con lo cual pierde su capacidad estabilizante, en presencia de calcio. Las micelas de caseína desestabilizadas, cuya estructura ha sido modificada por el cuajo, se agregan para conformar una red tridimensional que en su interior retiene el lactosuero y los glóbulos grasos. La rigidez del coagulo esta asegurada básicamente por el fosfato de calcio coloidal que constituye la estructura del gel.
El coágulo que se consigue enzimáticamente es muy diferente del obtenido por acidificación, así, la caseína, que se encuentra en forma de un complejo de fosfoparacaseinato de calcio, está muy mineralizada.
El coágulo enzimático tiene unas características particulares, es compacto, flexible, elástico, impermeable y contráctil. Estas características poseen una gran influencia en el desuerado (contráctil) y en el endurecimiento de la cuajada por que permiten los tratamientos mecánicos durante el proceso de elaboración (compacto) para facilitar la contracción del coágulo y la expulsión del suero (sinéresis), sin acción mecánica el coágulo no desuera debido a la característica de impermeabilidad.
La firmeza (resistencia a la deformación) y la tensión (resistencia a l corte) de la cuajada, que determinan su característica de ser compactos tienen gran importancia en el manejo y evolución posterior del coágulo. El tiempo de coagulación afecta estas características, así, los factores que aceleran la coagulación aumentan a la vez su firmeza y tensión, sin que los efectos sean siempre paralelos.
Con el aumento de la temperatura, hasta 42°C, se incrementa la firmeza del coágulo a medida que se acerque a la temperatura óptima de acción del cuajo. A temperaturas superiores el coágulo es menos firme y más elástico.
La adición de cloruro de calcio, el aumento de la dosis de cuajo y la disminución del contenido de grasa de la leche contribuyen a incrementar dentro de ciertos limites, la firmeza y la tensión del coágulo.
Características de las formas de coagulación
Coagulación enzimática
Coagulación ácida
Proceso bioquímico
Acción enzimática (sin degradar lactosa)
Fermentación láctica
Modificación de la caseína
Transformación en paracaseína y separación de una parte no proteica
Sin modificación química de la proteína
Composición del coágulo
Fosfoparacaseína de calcio
Caseina desminaralizada
Naturaleza del coágulo
Elástico
Impermeable
Cuajada desmenuzable sin cohesión
Sinéresis (retracción natural de la cuajada y expulsión del suero)
Rápida
Lenta
FUENTE: Guía de producción de quesos colombianos
CLASES DE LECHES
Las diferentes especies de mamíferos producen leches que, en líneas generales, tienen una composición semejante pero pueden ofrecer diferencias importantes en su composición centesimal y tener como consecuencia, propiedades muy diferentes.
Por ejemplo, todas las leches contienen caseína y otras proteínas del grupo de las albúminas. Algunas leches contiene mucha más caseína que albúmina, como ocurre con las de los rumiantes cuya leche se llama “caseinosa” , lo que lleva consigo una reacción ligeramente ácida y la posibilidad de coagular por el cuajo y no por ebullición. Por el contrario, otras leches son “albuminosas” , especialmente las de los carnívoros, y muestran propiedades opuestas.
La leche humana es más rica en lactosa, pero es relativamente pobre en elementos nutritivos; lo mismo ocurre con la leche de los equinos.
La leche de los rumiantes se distingue no solamente por una elevada proporción de caseína en el contenido total nitrogenado, sino también por una proporción bastante elevada de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en la grasa. Las leches de vaca y de cabra son las mejor equilibradas desde el punto de vista de la distribución de los tres componentes principales: contienen alrededor del 4% de cada uno de ellos: proteínas, grasa y lactosa
LECHES FERMENTADAS
Productos como el yogurt, el kumis, la bebida láctea yogo-yogo, son conocidos como leches fermentadas, se basan en el principio de la homofermentación por parte de microorganismos específicos que fermentan la lactosa en ácido láctico y proporcionan características propias de estos productos como la acidez, olor, textura y sabor.
Los microorganismos más comúnmente utilizados son los thermófilos los cuales son homofermentativos y se desarrollan a temperaturas entre los 40-45°C y los mesófilos que se desarrollan a T° entre los 30-35°C.
Para la producción de yogurt se utiliza una cantidad del 0.003% de cultivo liofilizado y del 1.25-2% de yogurt comercial.
Para el kumis se utiliza el 0.005% de cultivo liofilizado y el 1.25-2% de kumis comercial.
Dentro de los pasos para obtención de leches fermentadas la termización es importante para facilitar el rompimiento del glóbulo graso durante la homogenización, la cual es un proceso mecánico que reduce el tamaño de la grasa de la leche evitando su unión dando un mejor aspecto al producto. Es muy importante no olvidar que luego de la homogenización se debe aplicar un tratamiento térmico lo más rápido posible ya que la grasa de la leche queda muy sensible al ataque de enzimas que la enrancian y con la pasteurización no solo se eliminan dichas enzimas sino también agentes alterantes y contamienantes ded la leche.
Mantener la temperatura de desarrollo del cultivo es de suma importancia para lograr un producto de buena acidez, textura, sabor y brillo. Si la temperatura es muy alta, el m.o muere y no acidifica la leche, si es muy baja el m.o. no se reproduce satisfactoriamente y el producto no presenta buenas características.
La bebida Láctea conocida como yogo-yogo es una combinación de 70% de leche y 30% de suero fresco, es un producto un poco más líquido que el yogur normal y menos viscoso. Por su composición es más económico, por lo regular lleva saborizantes y colorantes artificiales.
Para facilitar el proceso de pesaje de los aditivos, de los cultivos y demás, se asume que 1 litro de leche equivale a 1000 gramos y con esta base se determinan las cantidades a utilizar.
Ejemplo:
Determinar la cantidad de cultivo de yogurt 0.003% a adicionar a 20 litros de leche:
20 litros de leche equivalen a 20.000 gramos por el 0.003% = 0.6 gramos de cultivo de yogurt.
Para determinar la cantidad de pasta de cuajo a utilizar en un proceso de coagulación se asume el peso de la pasta de cuajo a 1 gr, la pasta es capaz de coagular 50 litros de leche entonces para 20 litros cuanto necesito de pasta de cuajo?
1 gramos coagula 50.000 gramos de leche, cuantos gramos coagulan a 20.000 gramos de leche?
Respuesta: 0.4 gramos de la pasta de cuajo
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