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La Webtecnica.

Síntesis: Generalidades sobre productos lácteos y marco teórico.

Realizado por: Olga Halushchenko y Erika Kaltenbrunner, E.E.T. Nro. 4 de Vicente López.

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Fecha de Publicación/Corrección: Diciembre de 2001.

 

Productos lácteos

Son alimentos que se obtienen a partir de la leche y pueden tener agregados de otros productos alimentarios. Hay una gran variedad de derivados lácteos que consumimos diariamente proporcionando vitaminas y minerales necesario para el desarrollo de nuestro cuerpo.

 

Leche

En las últimas décadas, la innovación industrial y los avances científicos han permitido lograr desarrollos muy significativos en la industria lechera, convirtiendo a los productos lácteos en un bien de fácil acceso para gran parte de población. A pesar de que en la dieta alimentaria de los adultos la leche puede sustituirse por alimentos de contenido proteico y vitamínico equivalente, es poco probable que un alimento contenga todos los nutrientes presentes en un simple vaso de leche. Hoy los productos lácteos ocupan un lugar privilegiado entre los consumos alimentarios naturales de las grandes ciudades, donde la agitada vida cotidiana obliga a una creciente ingesta de alimentos industrialmente procesados.

Se estima que la producción mundial de la leche es de 4500 millones de hectolitros anuales en Argentina. El consumo per cápita, por consiguiente, es del orden de 50 l/hab por año, muy bajo si se compara con las 250 de Finlandia, 200 de Nueva Zelanda y 185 de Suiza. En general casi todos los países desarrollados oscilan entre 100 y 150 l/hab por año, que es lo aconsejado por las medidas como mínimo indispensable para una dieta racional. Es que la leche provee al organismo de vitaminas D que durante la infancia, fija fósforo y calcio, también presentes en ella en huevos y dientes. Por cierto que otros alimentos también constituyen al crecimiento pero una ración in suficiente de leche origina raquitismo, con esqueleto débil y mal conformado, así como deficientes dentaduras.

Leche en polvo

Se entiende por la misma el producto lácteo obtenido por deshidratación de leche pasterizada, que se presenta como un polvo uniforme sin grumos, de color blanco amarillento. Deberá contener todos los componentes naturales de la leche normal, pudiendo variar su tenor graso según el tipo de leche en polvo de que se trate (entera, parcialmente descremada o descremada), no pudiendo contener sustancias conservantes ni antioxidantes.

El queso

El queso es un importante derivado de la leche, de muy alto valor nutritivo, muy rico en proteínas y calcio, pero sobre todo de exquisito sabor.

La producción mundial de quesos hechos con leche de vaca, es de 10 millones de toneladas anuales y una cantidad equivalente corresponde a quesos de leche ovina y caprina, muy difundida en algunos países. Los EEUU, encabezan la nómina de productores, con el 20% del total, cubriendo las necesidades del mercado interno. En ocasiones han quedado saldos exportables, pero no hay continuidad en ventas al exterior.

 

La crema

La crema o nata de leche es el resultado de concentrar la materia grasa de la leche cruda y se obtiene, ya sea por separación espontánea o por la centrifugación de la leche. En la crema el glóbulo graso se mantiene en buen estado; esto permite que, luego de su procesamiento y envasado, el producto puede ser batido.

Está constituida por los mismos componentes de la leche, que figuran con diferentes porcentajes:

• menos agua: aproximadamente 50%;

• más grasas, que llegan al 35%,

• y el resto distribuido entre caseína, lactosa y otras sustancias.

La separación natural de la crema es lenta e incompleta: parte de las grasas permanece dispersada en la leche. La industria efectúa un descremado mecánico, rápido y eficiente, sobre la base de la centrifugación La leche penetra en un recipiente cilíndrico, con tabiques interiores en ángulo. Cuando gira a 1.000 r.p.m. se acelera la separación de crema en leche situada entre los tabiques. Las grasas de menor densidad, se dirigen hacia el eje central mientras que el líquido residual se mueve en sentido contrario, hacia la periferia. Ambos productos salen por orificios apropiados, sin mezclarse.

La crema se altera con facilidad: se acidifica.

Porcentaje de grasa

Se clasifica las cremas en tres categorías de acuerdo con su contenido de grasa:

Crema común con un mínimo de 34% de grasa

Crema doble con más del 50% de grasa

Crema delgada, o diluida con menos del 34%

Acidez: El máximo de acidez es 30° DORNIC.

La calidad se establece mediante un sistema de puntaje. Cuatro propiedades califican independientemente, asignando a cada una de ellas un máximo parcial.

 

La manteca

A partir de la crema, se obtiene la manteca, uno de los productos lácteos más conocidos. Al conjugar dos componentes (el agua y la grasa -nutrientes enérgicos por excelencia-) mediante un fuerte batido, se obtiene una mezcla homogénea, que debe permanecer como tal para obtener la consistencia adecuada. La manteca tradicional esta compuesta por un 75% de componentes semiduros, y un 25% de componentes semiblandos, que le dan la consistencia habitual. Una buena manteca tiene la característica de tener una consistencia sólida y homogénea, sabor y aroma característicos, color amarillento (de distinta intensidad, según diversos factores). La manteca, o mantequilla, se fabrica con crema de leche, de acuerdo con el siguiente procedimiento:

• Dilución de la crema con agua y ajuste de la acidez en 30° DORNIC.

• Agregado de cultivos seleccionados de bacilos y estreptococos lácticos con la finalidad de transformar la lactosa en ácido láctico:

CH3-CHOH-COOH, y butírico: CH3-CH2-CH2-COOH.

Este proceso, que dura de 12 a 15 horas, se denomina maduración; mejora las propiedades, como el sabor, el olor aromático y la consistencia.

Batido de 30 a 60 minutos para que los glóbulos de grasa se agrupen, separándose M líquido residual: el suero.

• Lavado con agua y amasado para conseguir pasta semisólida y homogénea.

• La manteca obtenida se moldea en "panes" de 100 a 1.000 gramos, y se envuelve con papel impermeable. Los rótulos indican, además de los datos habituales, la fecha de envasado.

Con 100 litros de leche se fabrican alrededor de 3 kilogramos de manteca.

 

Dulce de leche

Entre los hábitos alimentarios de los argentinos, es innegable que el dulce de leche ocupa un lugar de privilegio. Aquellos que van de viaje tienen dos preocupaciones excluyentes: que no falte ni yerba ni el dulce de leche.

Se entiende por dulce de leche al producto obtenido por la concentración de la leche adicionada de sacarosa, por evaporación o evaporación y vacío y aromatizado o no, con el agregado de materias orgánicas autorizadas. Se elabora con leche de vaca, entera o parcialmente descremada, leche en polvo, crema de leche o con combinación de varios o algunos de estos productos.

El dulce de leche contiene 28% como mínimo y 30% como máximo de agua, un mínimo de 24% de sólidos de la leche, un mínimo de 7,5% de materia grasa de leche, y no mas del 2% de cenizas.

Los tipos de dulce de leche.

El dulce de leche ha dado lugar a varias combinaciones, que dieron origen a diversos tipos:

Dulce de leche tradicional: es el producto obtenido por concentración mediante el calor, a presión normal, o a presión reducida con el agregado de azúcar blanco.

Dulce de leche para repostería: tiene la misma composición que el dulce de leche tradicional con el agregado, durante el proceso de elaboración, de sustancias espesantes naturales de origen vegetal que permiten alcanzar la consistencia deseada.

Dulce de leche mixto: se diferencia por el agregado de algunas sustancias en un porcentaje de su composición. Entre ellas podemos encontrar chocolate, maní o almendras.

Dulce de leche ''diet'': a diferencia del tradicional es elaborado con leche parcialmente descremada, y para endulzarlos se utilizan hidratos de carbono con menos calorías que el azúcar común.

El yogur

El yogur es una leche coagulada obtenida por fermentación láctica a partir de la leche enriquecida con otros sólidos lácteos como, por ejemplo, leche en polvo de distinto tenor graso, el agregado de los edulcorantes nutritivos (azúcar) o no calóricos.

Además de un alto valor nutricional, el yogur contiene fermentos naturales seleccionados, que contribuyen al equilibrio de la flora intestinal y a su mejor funcionamiento.

Los fermentos naturales del yogur permiten al organismo aprovechar mejor los nutrientes que contienen los alimentos (proteínas, vitaminas, minerales). Facilitan también la eliminación de los que el cuerpo no necesita, puesto que contribuyen a regular el tránsito intestinal.

El helado

El helado es una golosina congelada muy popular elaborada con grasa, azúcar y sólidos de la leche (estabilizadores, gomas y alginatos, al igual que los emulsionantes). Una parte del helado elaborado con productos lácteos aporta calcio y vitamina B2.

Se fabrican varios tipos de helado. El helado francés se enriquece con yemas de huevo; los parfaits y las mousses son preparados de helado que no se han batido durante el proceso de congelación; el biscuit tortoni está espolvoreado con almendras molidas, y el spumoni es un helado similar a una mousse al que se han añadido frutas y nueces. El helado suave, hecho con los mismos ingredientes que el helado normal, se vende tal como sale de la cuba congeladora, antes de que endurezca.

 

Marco teórico

La leche esta constituida por proporciones variables de agua, materia grasa, proteínas, lactosa y sales minerales, como los componentes más importantes. Contiene además lecitina, colesterol, ácido cítrico, sustancias aromáticas, colorantes y gases. También contiene vitaminas A, B1, B2, C, D y E .

Leche de vaca. Composición y propiedades físicas.

  

 

 Agua..........................................................

Glúcidos: lactosa......................................

Lípidos......................................................

Materia grasa propiamente dicha............

Lecitina (fosfolípidos).............................

Parte insaponificable (esteroles,

carotenos, tocoferoles)............................

Prótidos.....................................................

 

Caseína.....................................................

Prótidos "solubles" (globulinas, albúminas)..................................................

Sustancias nitrogenadas no proteicas.......

Sales...........................................................

del ácido cítrico (en ácido)........................

del ácido fosfórico (P2O5).........................

del ácido clorhídrico (NaCl).....................

Componentes diversos..............................

(vitaminas, enzimas, gases disueltos)

Extracto seco (total)..................................

Extracto desengrasado..............................

 

Composición

g / litro

 Estado físico de los componentes

 905

49

35

34

0.5

0.5

34

 

27

5.5

1.5

9

2

2.6

1.7

 

127

92

Agua libre (disolvente + agua ligada (3.7%).

Solución

Emulsión de los glóbulos grasos (3 a 5 micras)

Suspensión micelar de fosfocaseinato de cal (0.08 a 0.12 micras)

 

Solución (coloidal)

Solución (verdadera)

Solución o estado coloidal (P y Ca)

(Sales de K, Ca, Na, Mg.)

 

 

 

Densidad de la leche completa................................................... 1,032

Densidad de la leche descremada............................................... 9,036

Densidad de la materia grasa...................................................... 0,949

Poder calórico (por litro), calorías.............................................. 700

pH................................................................................................ 6,6-6,8

Conductibilidad eléctrica, mhos.................................................. 45·10 - 4

Tensión superficial (dinas / cm /15º)........................................... 53

Viscosidad absoluta (15º)............................................................ 0,0212-0,0254

Índice de refracción................................................................... 1,35

Punto de congelación................................................................... - 0,55º

Calor específico........................................................................... 0,93

 

La leche es una mezcla.

Una de las propiedades fundamentales de la leche es la de ser una mezcla, tanto física como químicamente. Es una mezcla de sustancias definidas: lactosa, glicéridos de ácidos grasos, caseínas, albúminas y sales. Desde el punto de vista físico, coexisten varios estados; emulsión, suspensión y solución.

La heterogeneidad de la leche es conocida por el vulgo; como se sabe, la leche abandonada a la temperatura ambiente se separa progresivamente e tres partes:

La nata: capa de glóbulos grasos reunidos por efecto de la gravedad;

La cuajada: caseína coagulada como consecuencia de la acción microbiana;

El suero: contiene los productos solubles y se separa de la cuajada (esta última se retrae más o menos rápidamente, según la naturaleza de la microflora presente).

De esta concepción de la leche, considerada como una mezcla, se derivan importantes consecuencias:

  1. Las proporciones de los componentes de la mezcla pueden variar ampliamente.
  2. Cada uno de estos elementos puede aislarse de la mezcla sin modificación.
  3. A pesar de ello, estos componentes no disponen, en la leche, de la independencia que se podría suponer cuando se los estudia aisladamente con un fin didáctico. Existen, por el contrario, independencias más o menos estrechas. Pueden citarse numerosos ejemplos: caseína y fosfato de cal; agua ligada a las proteínas; colesterol y lecitina.

Las modificaciones experimentadas por uno de ellos pueden influir sobre el estado del otro. Existe por lo tanto en la leche un estado de equilibrio que puede romperse por acciones diversas, circunstancias en extremo importante para la tecnología lechera. Cuando se pretende aplicar un tratamiento a la leche es necesario pensar en los cambios que puede provocar en el estado de uno o de varios de sus componentes y las repercusiones secundarias que se derivan y que en ocasiones son inesperadas. Normalmente se trata de cambios previsibles de las cualidades físicas, organolépticas y nutritivas que deben poseer la leche y los productos lácteos.

Diferentes "fases" en la leche.

En la leche se pueden distinguir tres fases:

  1. La emulsión de materia grasa en forma globular;
  2. La suspensión de caseína, ligada a las sales minerales;
  3. La solución o fase hídrica, que forma el medio más voluminoso, continuo.

La leche puede contener gases disueltos pero en realidad no constituyen una fase gaseosa diferenciada.

La distinción de una "fase coloidal", que comprendería la caseína y las proteínas llamadas "solubles" (globulinas, albúminas) no está justificada. Se trata de un sistema heterogéneo.

El estado "coloidal" no se considera por los fisicoquímicos como fundamentalmente diferente del estado "cristaloidal" (soluciones "verdaderas" de sustancias cristalizables de bajo peso molecular). Cuando el tamaño de las moléculas en solución se vuelve cada vez más grande, las propiedades aparecen cada vez más señaladas, pero no hay discontinuidad. Las proteínas solubles de la leche pertenecen al tipo de los "coloides macromoleculares hidrófilos", pues poseen una gran afinidad por el disolvente, en este caso el agua; pero se debe considerar que su estado físico es el de solución. Por el contrario, se puede diferenciar el estado micelar, que corresponde a la agregación de varias moléculas en una misma partícula. Por otro lado, tales partículas pueden ser separadas más fácil y completamente que las moléculas de las proteínas solubles.

La fase hídrica puede considerarse como formada por el conjunto de sustancias disueltas en el agua, cualquiera que sea el tamaño de sus moléculas (incluidas las proteínas solubles), o únicamente por las sustancias de bajo peso molecular: principalmente la lactosa y las sales que constituirían la solución verdadera.

Esta fase está representada, por los "lactosueros", que pueden obtenerse de diversas formas:

  1. Lactosueros físicos. La aplicación de métodos físicos no desnaturalizantes permite separar el lactosuero original; tales son las filtraciones a través de membranas de poros muy finos (ultrafiltración) o la sedimentación bajo la influencia de campos centrífugos muy elevados, hasta 300 000 veces la aceleración de la gravedad (ultracentrifugación). La separación completa de las proteínas solubles es difícil, pero los equilibrios entre las diferentes fases no se modifican.
  2. Lactosueros de coagulación. Los lactosueros obtenidos en la práctica, no representan fielmente la solución original. La separación de la caseína por coagulación ácida o enzimatica (cuajo) se acompaña de modificaciones de la solución. El lactosuero de quesería se denomina en Francia "petit-lait". La facilidad de esta separación hace que se utilice, habitualmente, incluso en laboratorio, para la preparación de lactosuero, que es interesante para numerosos estudios.

La fase hídrica, reducida a la solución de moléculas pequeñas tiene una propiedad importante: la constancia de su composición molecular. La cantidad total de moléculas no disociadas y de iones, en la unidad de volumen, varía muy poco. Es la consecuencia de un hecho fisiológico: la presión osmótica de la leche en la mama debe ser semejante a la del suero sanguíneo, que es asimismo casi constante; ahora bien, la presión osmótica depende casi exclusivamente de la concentración de las moléculas pequeñas disueltas, ionizadas o no. Se dice que el lactosuero es isotónico con el suero sanguíneo. Las características del lactosuero son los valores más constantes de todos que se refieren a la leche.

Toda clase de microorganismos prolifera en la leche causando alteraciones. Expuesta al aire, en menos de 24 horas se corta:

Los bacilos lácticos actúan sobre la lactosa y la transforman en ácido láctico:

La acidez, comprobable por el enrojecimiento del tornasol, provoca la coagulación de la caseína.

La conservación casera es sencilla: calentamiento para matar los microorganismos. Basta hervir leche cruda durante 10 minutos para lograr su esterilización. Luego, se la mantendrá a temperaturas por debajo de 10° C para impedir que los microorganismos subsistentes o los adquiridos por recontaminación posterior puedan desarrollarse. La leche cocida difiere de la cruda:

• Su sabor se modifica pues la lactoalbúmina y la lactoglobulina coagulan.

• También precipitan algunos compuestos con fósforo,

• Y, lamentablemente, se destruye gran parte de las vitaminas contenidas.

  

Pasterización y esterilización.

Generalidades, formas y tratamientos.

Principales formas:

Si consideramos de una manera general la industria de la leche líquida de consumo en las diferentes partes del mundo, pueden establecerse las siguientes distinciones:

    1. Desde el punto de vista tecnológico:
      1. leche cruda;
      2. leche pasteurizada ordinaria;
      3. leche pasteurizada de alta calidad ("grado A");
      4. leche esterilizada (convencional);
      5. leche UHT (esterilización mediante tratamiento por ultra-alta-temperatura).

    2. Teniendo en cuenta la composición:
      1. Leche natural

          1. Leches enriquecidas, de contenido garantizado.

          1. Leches aromatizadas (que más bien son bebidas ocasionales que alimentos regulares).
          2. Leches reconstituidas.

Después de la higienización la leche debe someterse a un tratamiento especial de la pasteurización que consiste en calentarla hasta una temperatura que oscila entre 55 y 70 ° C para destruir las bacterias perjudiciales, sin producir cambios materiales en la composición de esta, en su sabor, en sus vitaminas y fermentos, o en el valor nutritivo del líquido. La pasteurización debe hacerse en tales condiciones, que ninguna partícula escape a la acción del calor y sin alterar las propiedades naturales de la leche. El proceso se llama así en honor del químico francés Louis Pasteur, quien lo ideó en 1865 con el fin de inhibir la fermentación de la leche y hacerla apta para el consumo en condiciones higiénicas.

La pasteurización de la leche, sea para consumo directo o para su posterior transformación en otros productos, se impone bajo el punto de vista sanitario, ya sea en la campaña o en las ciudades. Hay un solo camino para evitar las leches epidémicas y es prohibiendo la venta de la leche o crema crudas.

La ebullición prolongada de la leche es una medida de seguridad doméstica. La pasteurización a cualquier temperatura, destruye el microbio de la tuberculosis tanto del tipo humano como bovino.

 

Aspectos técnicos.

Se conocen muchos métodos de pasteurización con equipos diferentes, que se pueden reunir en tres grupos de acuerdo a la temperatura y tiempo de trabajo:

          1. Pasteurización baja o lenta;
          2. Pasteurización alta;
          3. Pasteurización extra rápida o alta en capa muy fina.

La pasteurización baja (63º C durante 30 minutos) ha sido muy empleada en América; el tratamiento es suave, da origen a pocas modificaciones; en particular el color y el sabor permanecen invariables y la separación de la nata no se retrasa. Este procedimiento exige una instalación de capacidad voluminosa y puede provocar la multiplicación de las bacterias termófilas; en efecto, si no se toman precauciones especiales, la leche pasteurizada se enriquece en gérmenes a medida que el trabajo progresa. Solamente pueden tratarse leches con escasa carga bacteriana. Por otro lado, es necesario evitar la formación de espuma, que favorece la supervivencia de los gérmenes termorresistentes; la temperatura dela espuma es siempre un poco más baja que en la leche.

La pasteurización alta y rápida a 72º C durante 20 segundos, es la más difundida, y ha sustituido a la antigua pasterización alta en la que la leche se calentaba a unos 85º C durante un tiempo variable, en aparatos abiertos. La pasteurización alta y rápida al abrigo del aire, no tiene los inconvenientes del procedimiento antiguo. En Francia y en España se calienta frecuentemente por encima de los 72º C. Estas elevadas temperaturas no están siempre justificadas. Una encuesta realizada en 1981 ha revelado que en la mayor parte de las muestras, la prueba de la peroxidasa era negativa.

La pasteurización alta en capa muy fina o "stassanización" es un procedimiento eficaz. La leche se extiende en una capa de menos de 1 mm de espesor y se calienta hasta 75-78º C durante un segundo. Los riesgos del "agarrado" y obturación del aparato son grandes cuando se utilizan leche ligeramente ácidas. El procedimiento se utiliza poco.

 

La esterilización

Principios

La definición de la esterilización supone la destrucción de todo organismo vivo, pero ya se ha expuesto la noción de esterilidad comercial. Lo que se busca ante todo es una larga conservación en un recipiente herméticamente cerrado y la ausencia de todo germen perjudicial al hombre.

El tratamiento térmico se aplica en condiciones muy diferentes según que la leche se trate antes de envasarla o ya en el envase, y según la naturaleza de éste.

La botella de vidrio que ha sido durante mucho tiempo el envase más utilizado para la leche, plantea problemas, especialmente a causa de su fragilidad y su inercia térmica. La esterilización en botellas de vidrio se realiza a temperaturas no muy elevadas, inferiores a 120º C, durante un tiempo relativamente corto (20 minutos). La agitación del recipiente activa los intercambios térmicos y permite acortar un poco el calentamiento.

Los recipientes metálicos dotados de un movimiento de rotación permiten una esterilización más rápida a causa de la elevada conductibilidad de la pequeña pared y de la agitación. Se consideran como condiciones suficientes 5 minutos a 125º C.

Se puede realizar un tratamiento en flujo continuo a alta temperatura durante un tiempo muy corto, del orden de un segundo, es el caso del procedimiento UHT. Se utiliza como tratamiento único si se dispone de una instalación de envasado aséptico.

Contaminación

Con la prueba de la reductasa se estima la cantidad de microorganismos, inocuos o patógenos, que hay en un mililitro de leche. El reactivo es solución alcohólica de azul de metileno. Después de añadido, se calienta suavemente el líquido midiendo con un cronómetro el tiempo necesario para su decoloración. Cuanto menor es el tiempo, mayor es la contaminación.

Muestra ensayada

Tiempo de decoloración

Microorganismos en un mililitro de leche

Leche pasteurizada

más de 5 horas

menos de 200 000

Leche recién ordenada

2 horas

4 millones

Leche muy contaminada

20 minutos

más de 20 millones

Con la observación microscópica se establece si los gérmenes existentes son patógenos y pueden, por tal motivo, originar enfermedades.

Conservantes

Está prohibido incorporar conservadores, como ácido bórico, ácido salicílico, formol o agua oxigenada. Estas sustancias aseguran la conservación ilícita debido a sus propiedades antisépticas.

 

 

Bibliografía:

www.mundohelado.com

www.MisMonografías/lehe.com.ar

P. Mastellone, "Mundo de la leche", Bs As 2000.

C. Gini Lacorte, "Química Industrial", editorial "El Ateneo", Bs As 1951

 

 

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