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    ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

    El presente mdulo fue diseado en el ao 2011 por la ingeniera Clemencia AlavaViteri, Docente ocasional de la UNAD, ubicada en el CEAD Pasto. La ingeniera ClemenciaAlava Viteri es Ingeniera de Alimentos, especialista en Pedagoga para el Desarrollo delAprendizaje Autnomo y termino estudios de Maestra en Gerencia para el Desarrollo deProgramas para la Inocuidad de Alimentos en la Universidad para la CooperacinInternacional de Costa Rica ubicada en San Jos de Costa Rica. Se ha desempeadocomo tutora de la UNAD en el programa de Ingeniera de Alimentos desde el ao 2003,directora del curso Trabajo de Grado Tecnologa de Alimentos y Decana Espejo de laEscuela de Ciencias Bsicas Tecnologa e Ingeniera para la Zona Centro Sur de laUNAD desde el ao 2008.

    El presente material se ha diseado con el fin de servir de gua y acompaamiento delos estudiantes del curso Procesos Lcteos; curso, correspondiente al plan de estudiosdel programa de Ingeniera de Alimentos ofertado en la universidad en la Escuela deCiencias Bsicas Tecnologa e Ingeniera desde el ao 2010.

    El Magster Lucas Fernando Quintana; Docente de carrera de la UNAD adscrito alprograma de Ingeniera de Alimentos en el Cead de Bucaramanga, apoy en la revisindel material contribuyendo con valiosos aportes en lo disciplinar, didctico y pedaggico;as como tambin en la revisin del estilo durante el proceso de acreditacin delpresente material desarrollado en el ao 2011.

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    INTRODUCCIN

    La industria del sector lcteo siempre ha ocupado un lugar preponderante en la economade Colombia. En la dcada de los aos 70! e incluso hasta finalizar el siglo XX esterengln de la economa era considerada como actividad que sustentaba la economa de lazona rural del pas. Sin embargo, esta condicin ha cambiado en los ltimos aos y lasgrandes industrias siguen posicionndose cada vez ms en el mercado nacional einternacional; pero tambin, las pequeas y medianas empresas han ido escalando y enlas plantas lecheras de todo el pas sin importar la dimensin de las mismas se llevan acabo procesos con la implementacin de tecnologa sin dejar de lado la procura demantener el valor alimenticio de la leche y los productos obtenidos a partir de latrasformacin de la misma con el fin de ofertar al consumidor productos de excelentecalidad higinico sanitaria, sensorial y nutricional.

    Una de las debilidades que trata de subsanar la universidad es la preparacin deprofesionales idneos en este tema, capaces de estandarizar procesos e innovar en estecampo de acuerdo a las necesidades locales y perspectivas de las empresas de estesector. Desde lo anterior, este material pretende fortalecer el proceso de aprendizaje delcurso Procesos Lcteos para los estudiantes del programa de ingeniera de alimentos ypara los cuales en donde este curso sea tomado como electivo de acuerdo a lasexpectativas de los estudiantes. El material pretende ofrecer informacin tcnico cientfica relacionada con la leche, su naturaleza, estandarizacin de procesos,maquinaria y equipo empleada en la industria lctea y dems temticas afines.

    El mdulo que se presenta; consta de tres unidades de estudio. Las cuales tratancontenidos relacionados con la leche en su primera unidad y las dos siguientes con los

    diferentes procesos de transformacin a que es sometida la leche.

    Finalmente, el mdulo presenta recursos bibliogrficos adicionales al presente materialpara que el estudiante haga uso de ellos y pueda profundizar un poco ms en loscontenidos que se presentan, as como tomarlos como referencia en la realizacin dealgunos de los captulos del trabajo de grado si fuere necesario.

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    INDICE DE CONTENIDO

    INTRODUCCIN

    UNIDAD I. CIENCIA DE LA LECHE

    Capitulo 1. Qumica de la leche.

    Leccin 1: Importancia de la industria de la leche en el contexto nacional.

    Leccin 2: obtencin de la leche

    2.1. Glndula mamaria.

    2.2 Produccin de leche en el animal:

    Leccin 3. Composicin de la leche

    3.1 Materia Grasa

    3.2 Protenas.

    3.3 Lactosa

    3.4 Sustancias minerales

    3.5 Enzimas.

    3.6 Vitaminas.

    Leccin 4. Propiedades fsico qumicas de la leche

    4.1 Densidad

    4.2 Punto de ebullicin.

    4.3 Punto de Congelacin

    4.4 Calor especifico

    4.5 Tensin superficial.

    4.6 Viscosidad

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    4.7 Conductividad elctrica de la leche.

    4.8 ndice de refraccin de la leche4.9 Acidez de la leche

    4.10 pH

    Leccin 5. Control de calidad de la leche.

    Capitulo 2.Microbiologa de la leche.

    Leccin 6. Bacterias.

    Leccin 7. Levaduras y Mohos

    Leccin 8. Fuentes de microorganismos en la leche

    8.1 Ubre del animal

    8.2 Equipo de ordeo

    8.3 Personal manipulador

    8.4 Instalaciones locativas

    Leccin 9. Destruccin trmica de microorganismos

    Leccin 10. Sistema antimicrobiano de la leche

    Captulo 3. Propiedades reolgicas de la leche

    Leccin 11. Definicin reologa

    Leccin 12. Conceptos bsicos en el estudio de la reologa

    12.1 Fuerza y esfuerzo

    12.2 Tensin

    12.3 Fluido

    12.4 Deformacin y deformacin relativa

    12.5 Flujo y Velocidad de Deformacin

    Leccin 13. Materiales slidos.

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    13.1 Slido de Hooke

    13.2 Mdulo de rigidez13.3 Mdulo de Young

    13.4 Coeficiente de Poisson

    13.5 Mdulo de compresin o volumen

    13.6 Ejemplo de material slido

    Leccin 14. Lquidos Newtonianos y no Newtonianos

    Leccin 15. Caractersticas reolgicas de la leche

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    LISTADO DE TABLAS

    Listado de tablas pginaTabla 1.Colombia-produccin mensual de leche 1991-2008.Tabla 2. Composicin de la leche de varias especies de mamferosTabla 3. Caractersticas de las casenas.Tabla 4. Caractersticas de las enzimas presentes en la leche.Tabla 5. Vitaminas presentes en la leche.Tabla 6. Pruebas control de calidad de lecheTabla 7. Mdulos de Young.

    Tabla 8.Coeficientes de PoissonTabla 9.Dilucin acuosa y coeficiente de viscosidad de la lecheTabla 10. Relacin entre la presin de la homogenizacin y laviscosidad de la lecheUnida dosTabla 11. Comportamiento del pH y la viscosidad de la lechedescremada con relacin al tiempo de almacenamiento.

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    LISTADO DE GRFICOS Y FIGURAS

    Listado de figuras 89:;

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    PROCESOS LACTEOS

    PROTOCOLO ACADMICO

    FICHA TCNICA

    NOMBRE DEL CURSO PROCESOS LACTEOS

    PALABRAS CLAVES Leche qumica de la leche propiedades fsicas dela leche- reologa de la leche- microbiologa de la

    leche_ Termizacin_ Pasterizacin LTLT_Pasterizacin HTST- transferencia de calor calentamiento enfriamiento separadoras degrasa- homogenizacin- automatizacin- leche largaduracin- leches concentradas leche en polvo cultivos lcteos acidificados- yogurt- kfir-mantequilla- productos para untar- queso- quesosduros- quesos semiduros- queso azul- quesoCamembert- Queso Cottage Lacto suero Lechesconcentradas- leche en polvo- helado.

    INSTITUCIN Universidad Nacional Abierta y a Distancia. UNAD.

    CIUDAD Pasto Colombia

    AUTOR Clemencia Alava Viteri

    AO Agosto 2011

    UNIDAD ACADMICA Escuela de Ciencias Bsicas Tecnologa eIngeniera. ECBTI.

    CAMPO DE FORMACIN Disciplinar

    REA DE CONOCIMIENTO Ciencias aplicadas de Ingeniera de alimentos

    CRDITOS ACADMICOS 3

    TIPO DE CURSO Metodolgico (terico prctico)

    DESTINATARIOS Estudiantes formales

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    COMPETENCIA GENERAL DEAPRENDIZAJE

    Al finalizar el curso el estudiante estar en capacidadde:

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    Disear y estandarizar procesos para eldesarrollo de productos lcteos mejorados onuevos.

    ! Adoptar o mejorar tecnologa de productosautctonos lcteos de mayor produccin en laregin.

    ! Seleccionar, equipos para las diferentesoperaciones en los procesos de la industrialctea.

    ! Presentar proyectos que apunten al desarrollode productos lcteos regionales para elmejoramiento de calidad de vida de las

    poblaciones de la regin.METODOLOGA DE OFERTA A distancia y virtual

    FORMATO DE CIRCULACIN Ambiente Web e impreso en papel.

    DENOMINACIN DEUNIDADES DIDCTICAS

    Unidad I. Ciencia de la leche.

    Captulo1.qumica de la leche.

    Leccin 1. Importancia de la industria de la leche enel contexto nacional

    Leccin 2. Obtencin de la lecheLeccin 3. Composicin de la leche.

    Leccin 4. Propiedades fsico qumicas de la leche.

    Leccin 5. Control de calidad de la leche

    Capitulo 2. Microbiologa de la leche

    Leccin 6. Bacterias

    Leccin 7. Levaduras y MohosLeccin 8. Fuentes de microorganismos en la leche

    Leccin 9. Destruccin trmica de microorganismos

    Leccin 10. Sistema antimicrobiano de la leche

    Capitulo.3.Propiedades reolgicas de la leche.

    Leccin 11. Definicin y conceptos bsicos en el

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    estudio de la reologa

    Leccin 12. Definiciones bsicas en el estudio de lareologa

    Leccin 13. Materiales slidos

    Leccin 14. Lquidos Newtonianos y no Newtonianos

    Leccin 15. Caractersticas reolgicas de la leche

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    UNIDAD I. CIENCIA DE LA LECHE

    UNIDAD 1

    Nombre de la Unidad Ciencia de la lecheIntroduccin La presente unidad pretende introducirnos en los principales

    conceptos de leche que facilitarn la revisin de las unidadesposteriores concentradas en la estandarizacin y elaboracin

    de diversos productos derivados de la leche.La presente unidad enfatiza los contenidos que se relacionancon la composicin de la leche, microbiologa de la leche ypropiedades reolgicas de la leche; de vital importancia encuanto a la naturaleza de la leche y el aporte en el desarrollode procesos lcteos.

    Justificacin Los conceptos que se desarrollan en la unidad son importantesporque corresponden a la naturaleza de la leche y su incidenciaen el desarrollo de procesos lcteos.

    IntencionalidadesFormativas

    Las intencionalidades formativas del presente curso estnconstituidas por los propsitos, objetivos, competencias ymetasde aprendizaje.

    Propsitos:Que los estudiantes reconozcan conceptos relacionados conlas propiedades de la leche, la microbiologa que se encuentraestrechamente relacionada con la leche y su incidencia en elcomportamiento de la misma y en la elaboracin de productoslcteos as como tambin conceptos relacionados con lareologa y su incidencia en la leche y sus derivados por laimportancia que este concepto representa en las operacionesunitarias que se desarrollan en los procesos lcteos.

    Promover en los estudiantes el espritu investigativo a travs de

    la resolucin de estudios de caso que lleven al anlisis yreflexin para la propuesta de soluciones al caso planteado.

    Fortalecer las competencias comunicativas, actitudinales atravs del trabajo individual y grupal que promuevan lainteraccin y respeto por las ideas de los dems.

    Propiciar autorregulacin del proceso de aprendizaje as comoauto evaluacin, coevaluacin y heteroevaluacin del procesode aprendizaje del curso procesos lcteos.

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    Objetivos:

    Conocer la qumica de la leche y su incidencia en laestandarizacin y elaboracin de derivados lcteos.

    Identificar la flora microbiana presente en la leche as como laque puede ser susceptible de estar presente por agentesexternos y el efecto en las caractersticas fisicoqumicas ysensoriales de la leche fresca, procesada as como en losderivados lcteos.

    Reconocer la importancia de la reologa en las operacionesunitarias que se llevan a cabo en los procesos de lcteos

    Competencias:

    El estudiante conceptualiza, identifica y relacionaadecuadamente los conceptos bsicos en cuanto a la cienciade la leche y su incidencia en los procesos de lcteos.

    El estudiante comprende e interpreta los conceptos adems deque argumenta y propone soluciones a las problemticasplanteadas.

    Metas

    Al finalizar el desarrollo de la primera unidad:

    El estudiante estar en la capacidad de identificar laspropiedades de la leche y su incidencia en los procesos delcteos.

    El estudiante estar en capacidad de reconocer la floramicrobiana presente en la leche y el efecto que esta tiene enlas caractersticas de la leche fresca como en la elaboracin deproductos lcteos.

    El estudiante reconoce la importancia que los conceptos de

    reologa tienen en las operaciones unitarias de los procesoslcteos.Denominacin decaptulos

    Capitulo 1.qumica de la leche.

    Capitulo 2. Microbiologa de la leche.

    Capitulo 3.Propiedades reolgicas de la leche.

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    CAPITULO 1: QUIMICA DE LA LECHE

    Leccin 1. Importancia de la industria de la leche en el contexto nacional.

    Antes de iniciar con el desarrollo de los contenidos relacionados con el curso de Procesosde Lcteos es importante mencionar la pertinencia de los mismos desde una brevepresentacin de la produccin de leche y la importancia que el sector lcteo tiene en laeconoma nacional.

    La agroindustria en Colombia segn el documento Conpes 2537 relativo a la polticanacional de competitividad y productividad, identifica doce cadenas significativas, entrelas que se encuentran principalmente la produccin lctea por tener regiones en dondeeste rengln ocupa un lugar preponderante dentro de su en la economa regionalincidiendo en la nacional.

    La cadena lctea se compone de dos eslabones principalmente; el primero, tiene que vercon la produccin de leche cruda y el segundo corresponde al eslabn industrialcaracterizada por la produccin de productos tales como la leche: pasteurizada, ultra

    pasteurizada, evaporada, condensada, en polvo, maternizada, instantnea, cidas ofermentadas, crema acidificada, leches saborizadas, dulces de leche, mantequilla, yquesos. De otra parte, organizacionalmente la cadena lctea cuenta con actores denaturaleza institucional los cuales se encuentran agrupados por medio de gremios,asociaciones y cooperativas especialmente.

    Por lo tanto, los productores de leche y de carne estn representados por FederacinColombiana de Ganaderos (FEDEGAN); el cual, se encuentra conformado por comitsregionales en todo el territorio de Colombia. Asociacin Nacional de Productores deLeche (ANALAC) que concentra a los productores de zonas especializadas en produccin

    de leche. Desde el sector productivo se tiene como principales acopiadores yprocesadores de leche a la Federacin Colombiana de Cooperativas de Productores deLeche FEDECOLECHE que afilia a cooperativas como Cooperativa Lechera de Antioquia(COLANTA),Cooperativa Industrial Lechera De Colombia (CILEDCO), CooperativaIntegral Lechera del Cesar (COOLESAR), Cooperativa de Productos Lcteos de Nario(COLACTEOS). Y las pequeas y medianas empresas de este sector se encuentranreunidas en la Asociacin Colombiana de Procesadores de la Leche (ASOLECHE) y enla Asociacin de Procesadores Independientes de la Leche que agrupa a empresas delsector privado. Todos ellos cuentan con el apoyo de la Asociacin Nacional deEmpresarios de Colombia (ANDI), agremiacin sin nimo de lucro que tiene como objetivodifundir y propiciar los principios polticos, econmicos y sociales de un sano sistema delibre empresa (ANDI, 2010)

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    Finalmente,en el ao 2004 a travs de la cadena productiva de la leche se instaur elConsejo Nacional Lcteo (CNL), entidad que tiene como propsito agrupar a losrepresentantes del sector privado con el sector pblico para tratar diferentes temasrelacionados con la actividad lechera.

    Uno de los temas sobre el cual el Consejo ha avanzado significativamente es en el diseoe implementacin del Acuerdo de Competitividad Lctea, cuya finalidad es elestablecimiento de polticas que permitan mejorar la calidad de la leche a travs de unsistema de incentivos que consideran apoyo y acompaamiento a productores yprocesadores para lograr tales fines.

    Como bien ha podido referirse la cadena de leche en su eslabn industrial presenta unaserie de avances substanciales. Al respecto FEDEGAN y el Departamento AdministrativoNacional de Estadstica (DANE); establecen que la produccin lechera de Colombia tienesu asiento en cuatro regiones:

    1. Regin Atlntica, (40%) conformada, en orden de importancia productiva, por losdepartamentos de Cesar, Magdalena, Crdoba, Atlntico, Guajira, Sucre y Bolvar.

    2. Regin Occidental, (17%) conformada, en orden de importancia productiva por losdepartamentos de Antioquia, Caquet, Huila, Quindo, Caldas y Risaralda.

    3. Regin Central, (34%) conformada por los departamentos de Cundinamarca (Sabanade Bogot), Boyac, Meta y Santanderes.

    4. Regin Pacfica, (9%) conformada por los departamentos de Valle del Cauca, Nario,Cauca, y Alto Putumayo.

    En la figura 1. Se muestra la distribucin geogrfica de las zonas de produccin de lecheen Colombia:

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    Figura 1. Distribucin geogrfica zonas de produccin de leche en Colombia.Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia. (1999).

    De otra parte, la tabla 1. Muestra la produccin mensual de leche durante el perodocomprendido entre los aos 1991 2008:

    Tabla 2.Colombia-produccin mensual de leche 1991-2008. Fuente: ANALAC (2008)

    Segn ANALAC(2010) Colombia en el ao 2008 alcanz una cifra cercana a los6.000.000 de litros; en la tabla 1se muestra la produccin de leche en Colombia desde elao 2002 hasta el 2008; en ella pude observarse que, la produccin de leche ha venidoaumentando de una forma constante, desplazando notablemente la economa agrcolaespecialmente en lo que tiene que ver con la produccin de cereales como trigo, cebaday maz, produccin en la que Colombia, hasta hace pocos aos fuera autosuficiente, puesabasteca gran parte de las necesidades nacionales. Sin embargo en este momento lasexportaciones superan niveles del 75% del consumo. FENALCE (2006).

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    Produccin de derivados lcteos en Colombia:

    En la Figura2 se observa grficamente informacin suministrada por la cadena decompetitividad lctea relacionada con la distribucin porcentual de la leche en lo referentea registros industriales establecidos para tal fin.

    Figura 2. Distribucin porcentual de la leche por establecimiento.Fuente: Cadena de competitividad lctea.

    En la figura 2 se observa que el primer lugar lo encabeza la produccin de leche lquidapasteurizada con un 48%, le sigue el sector dedicado a la produccin de helados ypostres con un 18%; encontrndose en el mismo lugar la produccin de quesos. En losltimos lugares se ubican la fabricacin de leches cidas y de productos conservados conun 9% y 7% respectivamente.

    Finalmente y despus de observar la informacin presentada en cuanto a este rengln dela economa agropecuaria se puede concluir que la produccin de leche en Colombia haaumentado de manera progresiva en los ltimos aos permitiendo incrementar elconsumo de este producto; representado, en la leche lquida pasterizada y los derivadoslcteos lo que dinamiza positivamente este sector agroindustrial que sin duda mejora lacalidad de vida pues se generan empleos directos e indirectos generando incremento enla productividad laboral. Desde el desempeo profesional de los Ingenieros de Alimentosse abre un camino lleno de posibilidades de desempeo en este campo ms aun cuando

    la economa globalizada a la cual no es ajena Colombia incita a que la calidad sea laherramienta bandera para competitividad.

    Leccin 2. Obtencin de la leche

    2.1. Glndula mamaria.

    La glndula mamaria de la vaca o ubre est dividida en cuatro cuartos y en dos mitadesde dos cuartos cada una. Fernndez (1988). A su vez, estas mitades se encuentran

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    separadas por un tejido fibroso elstico que acta como elemento de sostn del tejidoglandular. La ubre se encuentra ubicada en la pared inferior del abdomen sujeta por los

    ligamentos superiores centrales, los ligamentos superiores laterales y la piel y en elinterior de la ubre se concentra el tejido glandular. Desde lo anterior se tiene que laglndula mamaria est compuesta por: Ligamento suspensor central ligamentosuspensor lateral tejido glandular y piel. Como se observa en la figura la siguiente figura:

    Figura 3. La ubre de la vaca.Fuente: Disponible en: >>>?=:@AB;C?DAEF)

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    2. La leche formada en los alveolos se descarga en los canales de leche; los cuales son

    los encargados de trasportar la leche hasta la cisterna de la ubre llamado espacio hueco ytiene por funcin de acumular y almacenar la leche.

    3. En la cisterna de la ubre, existe otro espacio denominado cisterna del pezn quetambin tiene la funcin de almacenar la leche aunque en menor cantidad que la cisternade la ubre.

    4. En la parte inferior del pezn se tiene un canal que est rodeado de un msculo decierre denominado esfnter del pezn que impide que la leche gotee entre los ordeos.

    Extraccin de la leche:

    Para extraer la leche producida en los alveolos es necesario tener en cuenta la accin delhombre y la disposicin de la vaca. En ese sentido, se debe proveer un ambiente tranquilopara que el animal se relaje y colabore en la extraccin de la leche.

    Para iniciar con el ordeo; es necesario que el ordeador de un masaje a la ubre con elfin de estimular las fibras nerviosas que llevan el mensaje al cerebro provocando laexcrecin de la hormona oxitocina. Cuando esta hormona es excretada, las fibrasmusculares que rodean los alveolos se contraen y la leche baja a las cisternas. Se tieneque cuando el animal es estresado y tiene dolor, el organismo libera la hormonaadrenalina cuyo efecto es impedir la bajada de la leche.

    Lo anterior se describe en la siguiente figura:

    Figura 4.Como se produce la leche.Fuente: Disponible en: www.agrobit.com/Info_tecnica/Ganaderia/prod.../GA000019pr.htm .Consultado octubre 2011.

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    2.2 Produccin de leche en el animal:

    En el ciclo de produccin de leche en el animal se da en cuatro periodos en donde sucomportamiento es diferente y se detalla a continuacin:

    Periodo de lactancia: Es el perodo comprendido entre dos partos consecutivos y elanimal permanece en constante produccin de leche; contando, que en los primeros dasdespus del parto hay secrecin de calostro cuya composicin es distinta a la de la lechey se utiliza en la alimentacin de los terneros por su alto valor nutritivo. La mximaproduccin de leche se alcanza alrededor del segundo y tercer mes de lactancia.

    Periodo de Ordeo: Este periodo comienza desde el sexto da aproximadamente cuando

    cesa la secrecin de calostro hasta el decimo mes en donde el animal; en ese caso lavaca, se encuentra en el sptimo mes de gestacin teniendo en cuenta que al tercer mesdespus de transcurrido el parto, el animal es cubierto nuevamente (preado)

    Periodo de mxima produccin: Como se mencion anteriormente la mxima produccinde leche se alcanza alrededor del segundo y tercer mes de lactancia.

    Periodo de secado: Ocurre al final del sptimo mes de gestacin aclarando que elperiodo de gestacin tiene un lapso total de tiempo de nueve (9) meses; iniciando en eltercer mes de trascurrido el parto.

    La produccin de leche de una vaca en un perodo de lactancia puede presentarse en unacurva de lactancia. (Fernndez, 1988).

    " Periodo de lactancia: Desde el parto hasta el sptimo mes de gestacin" Periodo de ordeo: desde los cinco das despus del parto hasta el sptimo mes

    de gestacin" Mxima produccin de leche: alrededor del segundo y tercer mes de lactancia" Periodo seco: entre el sptimo y noveno mes de gestacin (dos meses)" Siguiente cubierta: entre el segundo y tercer mes despus del parto.

    Leccin 3. Composicin de la leche.

    La leche de diversos mamferos es utilizada para consumo humano y como materiaprima para la elaboracin de diversos productos lcteos. Sin embargo, la leche de vaca esla ms empleada sin desconocer que se producen derivados lcteos como bebidasfermentadas y quesos a partir de leche de bfala, cabra y oveja. Es as que en pasescomo India, Pakistn, Egipto e Italia utilizan cantidades importantes de leche de bfala. Enpases mediterrneos se usa leche de oveja para la elaboracin de quesos como el

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    roquefort. En el presente material se har referencia especialmente a la leche de vaca,por ser la ms empleada y la de mayor uso en Colombia.

    La leche es variable en su composicin no solo de una especie a otra, sino tambin entrerazas de una misma especie y entre individuos de una misma raza como puedeobservarse en la tabla 2. En ese sentido, la naturaleza de la leche en cierto modo explicala gran variedad de productos lcteos que pueden ser elaborados ya que pequeasdiferencias existentes entre leches de especies o de razas repercuten en las propiedadesy caractersticas de los productos procesados.

    La leche se define como el producto de secrecin de las glndulas mamarias de lashembras mamferas, sanas, destinadas a la alimentacin de la cra. Qumicamente la

    leche es un lquido complejo en la que sus diversos componentes se encuentran endiferentes estados de dispersin en donde se dan efectos de unos sobre otros.

    Tabla 2. Composicin de la leche de varias especies de mamferos.Fuente: ICTA, 1993. Tecnologa de elaboracin de quesos maduros.Composicin por 100gr. Vaca Cabra Oveja BfalaExtracto seco total 12.5 13.6 19.2 17.8Materia grasa 3.5 4.3 7.5 7.5Lactosa 4.7 4.5 4.5 4.7Sales 0.8 0.8 1.1 0.8Materia nitrogenada total 3.5 4.0 6.0 4.8Lactosa 2.7 3.0 4.6 3.8

    La composicin de la leche determina la calidad nutricional de la misma y el uso que se leda en la transformacin como materia prima en la elaboracin de productos lcteos. Loscomponentes principales son los que se encuentran en mayor concentracin; sinembargo, no quiere decir esto que sean los ms importantes pues algunas sustanciaspresentes en menor cantidad pueden tener un papel importante. Un ejemplo de loanterior, es el papel de las enzimas las cuales por su rol de catalizadores influyennotablemente en las reacciones de fermentacin que se dan en la leche influyendo enalgunos casos en el deterioro o cambios en el olor y sabor de los productos fermentadoscomo en los quesos maduros.

    3.1 Materia Grasa.

    Los componentes grasos de la leche son en gran parte responsables del sabor, aroma ytextura de los productos lcteos en especial en quesos y helados. En ese sentido, quesoselaborados con bajos porcentajes de grasa generalmente tienen una consistencia dura, susabor es suave y el aroma no es tan predominante. Por su parte, la grasa en los heladoses responsable de la palatabilidad del helado en la boca. La grasa tambin puede serhidrolizada por enzimas como la lipasa y se da cuando la leche es transportada encondiciones inadecuadas que provocan agitacin fuerte ocasionando rancificacinlipoltica que desencadena deterioro en la leche fresca.

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    La materia grasa de la leche se encuentra dispersa en pequeos glbulos esfricos que

    tienen tendencia a reunirse formando pequeos racimos. La estructura y composicin dela materia grasa presenta algunas caractersticas contiene una proporcin relativamentealta de cidos grasos de bajo peso molecular en especial de cido butrico diferencindolade otras grasas animales.

    Los glbulos grasos contienen un ncleo rodeado de una pelcula que algunos autoresdenominan membrana. El ncleo est compuesto por triglicridos los cuales constan deglicerina y diversos cidos grasos. Spreer (1975). La membrana est formada por variascapas; dentro de la que se destaca la capa de fosfolpidos (fosftidos) caracterizados porcontener en su composicin fosforo. Los fosfolpidos son agentes emulsionantes; loscuales por un manejo inadecuado son los responsables del olor a pescado en la

    mantequilla y leche en polvo al producir trimetalmetina por oxidacin de los cidos grasos.Los fosfolpidos ms importantes de la leche son la lecitina, cefalina y esfingomielina.Rivera (1995)

    3.2 Protenas.

    Las protenas tienen especial importancia en la elaboracin del queso pues se constituyenen el elemento fundamental en su elaboracin puesto que el queso se constituye la masacoagulada de protenas insolubles de la leche por accin enzimtica o cida. Desde loanterior se requiere de un control constante desde la factora.

    Los componentes fundamentales de las protenas son los aminocidos los cuales secombinan a travs de enlaces peptdicos, puentes de disulfuro, enlaces de hidrogeno yenlaces inicos para formar polipptidos y stos protenas. Spreer et al.(1975). Losaminocidos son cidos orgnicos que llevan el grupo amino (-NH2) unido a un restohidrocarbonado tal como se observa en la figura 3.

    CH3-CH-COOH

    Figura 5.Representacin esquemtica de la AlaninaFuente: Pine, S.; Hendrickson, J. 1982. Qumica orgnica. Mc Graw-Hill.

    Se conocen aproximadamente cincuenta (50) aminocidos; de los cuales, nueve (9) sonesenciales, que significa que el hombre no los puede sintetizar y se hace necesarioconsumirlos en la dieta alimenticia.

    Dentro de las protenas de la leche se consideran la casena y las protenas del suero.

    *N2

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    a) Casena: es el componente principal de la protena lctea constituyendo un 80% deltotal de las protenas de la leche. Revilla (1976). La casena pasa a formar parte del

    queso una vez que la leche es sometida a procesos tecnolgicos. Forma parte de lasprotenas que contiene fosfato y es especfica de la leche y precipita a un pH de 4.6.(ICTA, 1993). En la casena se distinguen cuatro tipos de cadenas polipeptdicas,llamadas casena alfa S1, alfa S2, beta y kappa. Estas cadenas polipetdicas son deinters tecnolgico pues de la composicin de estas depende en gran parte lacoagulacin de la leche.

    La casena alfa S1 tiene un contenido elevado de fosforo, es hidrfoba y sensible al calcioen todas las temperaturas. La casena alfa S2 se distingue de las otras casenas por sumayor sensibilidad al calcio, dbil hidrofobicidad, es estabilizada por la casena kappa enmedio clcico. La casena beta es muy hidrfoba sensible al calcio a temperatura

    ambiente a 20C. La cual cuando se produce una ruptura enzimtica de sus enlacespeptdicos da lugar a fragmentos C terminales de la casena beta y casena kappa. Estaltima tiene un papel preponderante pues es soluble en presencia de calcio a todas lastemperaturas presentando un poder estabilizante frente al calcio; as tambin ejerce unpapel de coloide protector que permite la formacin de micelas estables en presencia decalcio. En la tabla 3 se presentan las principales caractersticas de las casenas.

    Tabla 3. Caractersticas de las casenas.Fuente. ICTA, 1993. Tecnologa de elaboracin de quesos maduros.

    CasenaAlfa S1

    CasenaAlfa S2

    CasenaBeta

    CasenaKappa

    CasenaGamma

    Proporcinmedia en % 36 10 34 16 3Aminocidos 199 207 209 169 181Fosforo 1.10 1.23 a 1.60 0.56 0.20 0.16Glcidos 0 0 5 0 0Prolina 17 10 35 20 34Sensibilidad alcalcio

    ++ +++ + 0 -

    Sensibilidad ala quimosina

    + - + +++ -

    Hidrofobicidad(KJ)

    4.89 4.64 5.66 5.30 -

    Grupos cidos 48 49 - 45 31 18 16GruposBsicos

    25 33 20 17 16

    +: Reaccin lenta imperceptible en el momento de la coagulacin ordinaria.

    b) Protenas del suero. Las protenas del suero son protenas globulares sujetas a ladesnaturalizacin por el calor que pierden solubilidad al calentar la leche. Se dice tambinque cuando el pH de la leche alcanza valores de 4.6 precipitan las casenas y elsobrenadante corresponde a las protenas del suero. Segn la clasificacin clsica sedividen en albminas y globulinas en proporcin del 18% y 4% respectivamente del totalde las protenas de la leche. Spreer et al. 1975). Esas protenas se encuentran en

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    solucin y no forman micelas como la casena. Es as que en la elaboracin del queso, lasprotenas del suero se encuentran sujetas a la casena (coagulo formado cuajada); pero,

    son solubles se liberan en gran parte con el suero al momento del corte de la cuajada.

    3.3 Lactosa.

    El carbohidrato ms importante de la leche de casi todas las especies mamferas es lalactosa, encontrndose en niveles de 4.5% a 5.0%. Rivera et al.(1993). Qumicamente lalactosa es un disacrido formado por un radical de D-glucosa y otro de D-Galactosaunidos por un enlace glucosdico Beta -1,4. (Pine, 1982). Se tiene que la lactosa no es tandulce como la sacarosa o la glucosa; en ese sentido, el poder edulcorante es seis vecesmenor que el de la sacarosa. Adems el sabor dulzn de la lactosa es enmascarado por

    la casena.

    La lactosa toma importancia dentro de los procesos tecnolgicos por cuanto es el sustratofermentador para la formacin de cido lctico; reaccin que se da en la elaboracin debebidas fermentadas, quesos y mantequilla madurada. Otro aspecto importante paratener en cuenta en los procesos tecnolgicos es el efecto del calor sobre la lactosa. Alrespecto, al calentar la leche a temperaturas prximas a 100C 150C, la lactosaempieza a caramelizarse haciendo que la leche tome un color amarillento; el cual, cuandose alcanza temperaturas de 175C pasa a color marrn. Esto se debe a que la lactosa aaltas temperaturas reacciona con los grupos NH2, resultantes de la desnaturalizacintrmica de las protenas dando como resultado el color oscuro. Esta reaccin se conocecon el nombre de reaccin de Maillard y debe tenerse en cuenta en leches sometidas aaltas temperaturas como esterilizacin, condensacin, evaporacin y elaboracin dedulces como el arequipe.

    3.4 Sustancias minerales

    Las sales son importantes desde el punto de vista nutricional y porque en la mayora delos casos son responsables del estado fsico qumico del suero lo que a su vez es factordeterminante en la estabilidad de las protenas; factor que por ejemplo influye en laproduccin de quesos.

    Las sales de la leche contienen una gran proporcin de componentes metlicos como elpotasio, sodio, calcio, hierro, cobre y cobalto entre otros y componentes no metlicoscomo el azufre, cloro, fosforo y yodo. Rivera et al.(1993). Estos compuestos sonnecesarios en las reacciones que ocurren en la leche y la cuajada como las sales decalcio y magnesio; en ese sentido, es el calcio por ejemplo el que entra a formar parte dela estructura del complejo de casena influenciado eso s por el pH y la temperatura; endonde, la cantidad de calcio interviene en el tamao de los agregados de la casena; detal manera que la adicin de cloruro de calcio antes de la coagulacin es necesaria paramantener o incrementar el tamao micelar de la casena. De otra parte, se tiene tambinque otro macro elemento importante es el citrato; los cuales, desempean un papelimportante en la formacin del aroma en la mantequilla.

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    En trminos generales, se tiene que los elementos que se encuentran en pequeas trazashacen parte de las enzimas interviniendo como catalizadores en algunas reaccionesqumicas que se producen en la elaboracin de los derivados lcteos como es el caso deel cobre que acelera los procesos oxidativos de la crema en la produccin de mantequilla.

    Mencionar que la leche es deficiente en hierro; lo que implica que la dieta de los ternerosdebe suplementarse con otros alimentos que contengan hierro de lo contrario se tendrnanimales anmicos.

    3.5 Enzimas.

    Las enzimas son protenas de alto peso molecular que contienen al menos uncomponente proteico. Pine et al. (1982). Estas son sintetizadas en las glndulas de losorganismos y desarrollan su actividad fuera de las clulas en los lquidos orgnicos o enlos tubos digestivos. Spreer et al.(1975). Se dice que las enzimas aceleran o retardan lasreacciones qumicas sin que formen parte del producto final de la reaccin. En el caso dela leche, estas proceden de las clulas de la mama del metabolismo de losmicroorganismos. La accin de la enzima se ve fuertemente influenciada por latemperatura y el pH; en donde, cuando la temperatura es baja la actividad de las enzimases baja sin que sean completamente inactivadas. As tambin temperaturas altas (70 85C) destruyen la actividad de las enzimas; entonces, la temperatura ideal para queacten las enzimas oscila entre 30 y 40C. (ICTA, 1993).

    En la tabla 4. Se muestra las enzimas ms importantes de la leche, su accin y laimportancia que tienen en los procesos tecnolgicos y manejo de la leche:

    Tabla 4. Caractersticas de las enzimas presentes en la leche.Fuente: Spreer, 1975. Lactologa Industrial.Enzima Presencia y accin ImportanciaPeroxidasa Libera compuestos oxigenados

    porque libera oxigeno atmico:H2O2 H2 + 02

    Se destruye a 85C

    Factor de evaluacin decalidad de pasterizacinde la leche. Presencia de

    esta enzima en lechepasterizada demuestraque la pasterizacin hasido insuficiente.

    Catalasa Libera oxigeno en formamolecular.2H2O2 2H20 + 02

    Su contenido es mspredominante en leche calostraly masttica. Puede ser formadapor la accin demicroorganismos.

    Informa sobre el estadohiginico de la leche. Atravs de la prueba decatalasa es posibledeterminar si la lecheproviene de ubresinfectadas.

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    Xantinoxidasa Absorbida por la pelcula de losglbulos grasos, catalizando la

    oxidacin de los aldehdos.

    Oxida la Xantina con azulde metileno y agua para

    dar cido rico.Fosfatasa La leche contiene una parte defosfatasa natural y otra formadapor microorganismos

    Fosfatasa alcalina Condiciones ptimas a pH 10 ytemperatura de 37C. Sedestruye entre 70 75C.

    La presencia de fosfatasaalcalina demuestra que lapasterizacin ha sidoinsuficiente

    Fosfatasa cida Condiciones ptimas a pH 4.1Se destruye a 100C.

    Generalmente resiste lapasterizacin

    Lipasa Desdobla la grasa en glicerina ycidos grasos. La temperatura

    ptima entre 38 a 40C.

    Puede producir fenmenosde descomposicin y con

    ello defectos en lamantequilla. Se destruyecon el calor

    Reductasa Se produce exclusivamente pormicroorganismos. Decolora elazul de metileno y es indicadorde calidad microbiolgica de laleche.

    Dependiendo del tiempode decoloracin del colorazul en la prueba dereductasa indica el nmeroposible demicroorganismospresentes en la leche.

    3.6 Vitaminas.

    Adems de su importancia nutricional en el queso, las vitaminas juegan un papelimportante en la actividad metablica de los microorganismos presentes en la leche yderivados lcteos como el queso. La presencia de vitaminas depende de la alimentacindel ganado y por tanto la presencia de estas vitaminas en la leche es variable.

    En la tabla 5. Se presenta las vitaminas ms importantes de la leche:

    Tabla 5. Vitaminas presentes en la leche.

    Fuente: Spreer, 1975. Lactologa Industrial.Denominacin Presencia Contenidoml/l

    Funcin Necesidades diariasdel hombreen mg.

    Sensibilidad

    Vitaminas LiposolublesVitamina A:XeroftolProvitamina:Caroteno

    Leche devaca,mantequilla,queso

    0.02 0.21-20

    1 -20

    Confiere elcoloramarillo. Sudeficienciacausaceguera

    1 - 2 Sensible alos rayosultravioletay oxigenoatmosfrico.Resiste el

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    nocturna. calorVitamina D:

    CalciferolProvitamina:Ergosterina

    Leche de

    vaca,mantequilla,Lechevitaminada

    0.0002 a

    0.0004

    Favorece

    crecimientode dientes,curacin defracturas. Sudeficienciacausaraquitismo

    0.01 Insensible

    al oxigeno yal calor

    Vitaminas HidrosolublesVitamina B2:Lactoflavina oRiboflavina

    Leche devaca,suero, lecheen polvo,

    suero enpolvo, kfiren polvo

    0.20.1 0.271 32 - 6

    2 -11

    Importanteen elcrecimientode bacterias

    acidolcticas. Sudeficienciaprovocatrastornos delos rganosdigestivos

    2 4.5 Insensibleal oxigeno yal calor

    Vitamina B6:Adermina

    Leche devaca ysuero

    0.01 0.150.1

    Deficiencias:Nerviosidade insomnio

    2 - 4 Sensible ala luz.Insensibleal calor y alos cidos

    Vitamina C:Acidoascrbico

    Leche devaca ysuero

    0.5 2.81.0 Deficiencia:cada del losdientes,cansancio ypredisposicin a lasinfecciones

    30 -100 Sensible ala luz y alcalor

    Leccin 4. Propiedades fsico qumicas de la leche.

    Los componentes de la leche son de diverso tamao y en diferentes grados de dispersiny formas de solucin siendo verdadera, coloidal y suspensin. Al respecto, las solucionesverdaderas y coloidales son homogneas cuando se dispersan en solvente; en cambioque la suspensin sedimenta con el tiempo cuando se pone en contacto con el solvente.

    En cuanto al tamao se tiene que los glbulos grasos son los de mayor tamao con unamicra, seguido por la casena 100m, las albuminas con un tamao de 20m, la lactosacon 5m y las sales con un tamao de 0.1m. Revilla et al. (1975). Con respecto a la unidadde medida, se tiene que la unidad de medida !"#$%"#$%&'(' !)* +',,-#.'/0- 1 2/ .,-345' 0-(#4#6-%1 4/6-,/1+4'/1( 0- %-0401 72- 4/04+1 2/ 31+6', 0- 89:;

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    Los glbulos grasos de la leche se encuentran en la leche formando una emulsin

    definindose una emulsin como la dispersin de pequeas gotas de lquido en otrolquido sin que lleguen a disolverse. Spreer et al.(1975). Por su parte las protenas seencuentran en solucin coloidal; el azcar y las sales forman soluciones verdaderas; esdecir que se encuentran en molculas o iones independientes. Lo anterior, es importantepor los procesos tecnolgicos a los cuales es sometida la leche como para la fabricacindel queso.

    4.1 Densidad

    La densidad de un cuerpo corresponde a la relacin entre la masa y el volumen

    Densidad = masa / volumen; Densidad = g/ml (masa en gramos, volumen en mililitros).

    La densidad de la leche oscila entre 1,027 g/ml y 1,035 g/ml. Rivera. et al.(1975). Se tieneque la densidad de la leche disminuye al aumentar el contenido graso y aumenta cuandose eleva la cantidad de protena, lactosa y sustancias minerales.

    La densidad depende tambin de la temperatura; en donde al aumentar la temperatura, ladensidad aumenta. Al respecto, el termo lactodensmetro, instrumento que se utiliza paramedir la densidad permite ajustar la lectura a la temperatura ideal de toma de densidad dela muestra que es a 15C. La toma de densidad de la leche permite determinar el extractoseco de la leche si se conoce tambin el contenido de materia grasa de la leche utilizandola formula de Fleischman y Roeder:

    Extracto seco leche = 1.311 + %MG + 2,738 100 (d - 1) / d

    En donde,

    %MG: Porcentaje de materia grasa de la leched: Densidad de la leche a 20C expresada en g/ml tomada con el lacto densmetro.

    4.2 Punto de ebullicin.

    El punto de ebullicin de la leche es ms alto que el del agua destilada. Lo anterior, porcuanto el azcar y las sales disueltas hacen que se reduzca la tensin de vaporequivalente a la atmosfrica, lo que hace que se requiera una mayor temperatura paraalcanzar el punto de ebullicin. Walstra(1987).

    4.3 Punto de Congelacin.

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    El punto de congelacin de la leche se encuentra por debajo de 0C; alcanzndose a -0,55C. Lo anterior, por cuanto la lactosa y sales disueltas permanecen sin congelar

    cuando el agua de la leche ya lo ha hecho; lo que hace que aumente la concentracin delextracto seco; en donde, las grasas se concentran en la parte superior y las sustanciasminerales y ferro protenas lo hacen en la inferior. Desde lo anterior, es importante que nose tomen muestras de leche congeladas para realizar anlisis fisicoqumicos pues losresultados no corresponden a los obtenidos en un producto fresco.

    4.4 Calor especifico.

    El calor especifico se define como la energa requerida para elevar la temperatura de deuna masa unitaria de una sustancia en un grado Celsius1. La leche tiene un calor

    especfico variable segn sea su contenido de materia grasa. Como trmino medio elcalor especifico de la leche de 0.93 KJ para la leche entera; para la desnatada es de0.68KJ. Revilla et al.(1975). Estos datos son tiles para el clculo de los balances demateria y energa en los procesos industriales.

    4.5 Tensin superficial.

    En la superficie de un lquido. Las fuerzas de atraccin entre las molculas no estnequilibradas. Las molculas del medio gaseoso de encima del lquido se encuentrandemasiado diluidas para equilibrar las fuerzas de atraccin resultante de la capa demolculas de superficie del lquido. Estas fuerzas de atraccin tienen tendencia deoponerse a las fuerzas de atraccin de otras molculas superficiales cercanas que seencuentren en situacin similar. A este estado de tensin en la superficie de un lquido sellama tensin superficial2.

    La tensin superficial del agua a 20C es de 73 dinas/cm y disminuye al aumentar latemperatura. La tensin superficial de la leche descremada a 0C es de 55 60 dinas/cm,y de la leche entera es de 53 dinas/cm. Revilla et al.(1975). La diferencia entre estosdatos se debe a que la materia grasa ejerce un efecto depresivo sobre la presinsuperficial, que disminuye proporcionalmente a la riqueza en grasa de la nata. Dado quelas sustancias en solucin aumentan la tensin superficial, se deduce que el descenso dela tensin superficial se debe a las partculas en suspensin.

    Cuando hay calentamiento, agitacin y homogenizacin se da un aumento en la tensinsuperficial; por el contrario, la liberacin de cidos grasos en la hidrlisis de las grasashace que disminuya el valor de la tensin superficial.

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    4.6 Viscosidad

    La viscosidad de un lquido es la resistencia a fluir debido a la friccin entre las partculasque lo componen3. En la leche, la viscosidad depende del nmero, tamao de suspartculas y temperatura. Sobre este parmetro influyen principalmente las protenas ymateria grasa; lo es en menor grado la lactosa y las sales minerales.

    La viscosidad de la leche entera a 20C es de 2.1 centipoise y la de la leche desnatadaes de 1.8 centipoise. Revilla et al.(1975). Se tiene que el tamao y nmero de los glbulosgrasos influyen sobre la viscosidad. En ese sentido, la homogenizacin aumenta la

    viscosidad de la leche. Este hecho se explica por el fenmeno de adsorcin a la superficiede los glbulos grasos lo que aumenta el volumen del material en suspensin.

    4.7 Conductividad elctrica de la leche.

    La aptitud de una sustancia para conducir electricidad es funcin del nmero de iones ode partculas cargadas que contenga4. Los iones que contribuyen en mayor parte a laconductividad son los ms mviles y ms libres. (Na+, K+, Cl-). La conductividad elctricade la leche es del orden de 0.005 ohm^ a 25C. Revilla et al. (1975). Se tiene que laconductividad se ve influenciada por la concentracin de iones y en ese sentido, elaguado de la leche disminuye la conductividad. As tambin se tiene que la medicin de laconductividad en la leche puede ser un indicador de leche masttica por cuanto estaleches tienen un alto contenido de iones de cloro y sodio.

    4.8 ndice de refraccin de la leche.

    El ndice de refraccin mide la relacin entre la velocidad de la luz en el aire en un cuerpotransparente ms denso. El cambio de velocidad se manifiesta por el cambio detrayectoria de un rayo luminoso dirigido oblicuamente hacia la sustancia estudiada. Elndice de refraccin es una propiedad caracterstica y especifica de los cuerpostransparentes5. El ndice de refraccin de la leche a 20C es por trmino medio de1.34209 siendo la del agua 1.33299. Rivera et al.(1995).

    La medida del ndice de refraccin de la leche se utiliza en la tecnologa lechera paradeterminar el grado de concentracin de la leche en los procesos de evaporacin,

    5)BOJ? 3?

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    ultrafiltracin y osmosis inversa. Tambin sirve para calcular la concentracin de azcarde la leche condensada y en algunos casos, se emplea este clculo para establecer la

    autenticidad de la grasa presente en la leche.4.9 Acidez de la leche

    La valoracin de la acidez en la leche es la determinacin analtica ms frecuente en latecnologa lechera. Los cambios de acidez que se pueden producir durante lostratamientos a que es sometida la leche; se convierte en un indicador en el sentido de quela estabilidad de los componentes de la leche puede estar afectada. Es as por ejemplo,que el calentamiento origina que el fosfato tricalcico pueda precipitar produciendo unaumento en la acidez por la disociacin de radicales de fosfato tambin puededescomponer la lactosa en cidos orgnicos o neutralizar los grupos aminos de lasprotenas.

    De otra parte, el desarrollo de las bacterias lcticas en la leche transforma la lactosa encido lctico y esta nueva acidez se le denomina acidez desarrollada y origina ladesestabilizacin de las protenas.

    La acidez de la leche generalmente es expresada en porcentaje de cido lctico. Alrespecto, una leche fresca tiene una acidez entre 0.14 y 0.17% de cido lctico. Rivera etal. (1975). Se tiene que los componentes naturales de la leche que contribuyen a laacidez de la leche son los fosfatos, la casena y en menor proporcin las protenas. Loscitratos y el dixido de carbono.

    4.10 pH.

    El valor del pH permite determinar la masa de hidrogeniones presentes en la solucin;teniendo en cuenta que los iones son partculas cargadas de electricidad positiva onegativa que resultan de la desintegracin molecular de una sustancia disuelta. Spreer etal. (1975).

    El pH de una solucin corresponde al logaritmo decimal negativo del valor numrico de lamasa de los iones de hidrogeno que contiene dicha solucin. (Pine, 1982). La proporcinde hidrogeniones aumenta cuando se aade cido al agua y se dice que la solucin escida; pero si se agrega una base o hidrxido, predominan los hidroxiliones y la reaccinde la solucin es alcalina. Lo anterior se observa en la figura 4.

    Neutrocido " Alcalino

    0 7 14

    Valor del pH

    )A

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    Figura 6.Concentracin de iones H y OH.

    Fuente: Spreer, 1975. Lactologa Industrial

    El valor del pH tiene importancia dentro de los procesos tecnolgicos de la leche puestoque se convierte en un parmetro de control en cada una de las fases de los procesos. Unejemplo de lo anterior; se da en la elaboracin de quesos de pasta hilada en donde elvalor del pH es un indicador para hilar la masa cuando este alcanza un valor de 5.2. Setiene tambin que una leche fresca tiene un pH de 6.6; valores por encima puede ser unindicador de leches mastticas y por debajo de 6.6 leches cidas con inadecuadoalmacenamiento o carga microbiana indeseable elevada.

    Leccin 5. Control de calidad de la leche

    La calidad de la leche cruda que llega a la planta es fundamental para garantizar lacalidad de los productos que se elaboran en la factora. Es as que cada planta establececriterios de calidad para la leche que ingresa a la planta y en varios pases incluyendoColombia el pago de leche a proveedores se hace teniendo en cuenta parmetros decalidad que se establecen de acuerdo a las polticas de calidad de la compaa y a lanormatividad vigente en cada pas. Para el caso de Colombia, aplica el decreto 2437 del30 de agosto de 1983: por el cual se reglamenta parcialmente el ttulo V de la ley 9 de1979 en cuanto a produccin, procesamiento, transporte y comercializacin de la leche.(Ministerio de Salud, 1983. Decreto 2437. Agosto 1983)

    Cada planta de produccin evala la capacidad que tiene para realizar las pruebas decalidad. Sin embargo, las que generalmente se consideran determinantes para identificarsi la leche que ingresa a la planta son de buena calidad o no son las siguientes:

    - Pruebas organolpticas de color, olor y sabor. Este ltimo puede identificarse siempreque la prueba del sabor de la leche se haga a una leche hervida por cuanto se toma elriesgo de que el personal de recepcin de leche adquiera enfermedades de tipo zoonticocomo la brucelosis.

    - Temperatura de llegada a la planta

    - Prueba del alcohol

    - Prueba de acidez

    - Densidad de la leche

    - Medicin del pH

    - Porcentaje de materia grasa

    - Determinacin del punto crioscpico

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    - Prueba de reductasa

    - Recuento de clulas somticas- Prueba de antibiticos

    - Presencia de sustancias adulterantes en la leche

    Para realizar las pruebas mencionadas anteriormente, se toma una muestra homogneadel carro tanque o si la leche llega en cantinas; se toma una pequea cantidad de cadacantina para que la muestra sea representativa. Al respecto, cabe anotar que la pruebadel alcohol se realiza a cada cantina y la que arroje resultados indeseables (presencia depequeos grumos cuando se adiciona el reactivo a la leche) se retira del lote de cantinaspara ser devuelta al proveedor.

    En el siguiente cuadro se puede observar la finalidad de cada una de las pruebasreferidas al control de leche cruda que ingresa a la planta:

    Tabla 6. Pruebas control de calidad de leche.Fuente: Tomado de varios autores.Prueba Objeto Anlisis del resultado ProcedimientoExamenorganolptico

    Inspeccionar deleche con el finde identificaralteracin en laleche

    Leche que presentesabor, olor colorimpropio y presenta departculas extraas sonmotivo de inspeccin

    en el hato. Verificacinde la alimentacin delganado pues algunasveces se ve afectado elolor y color. Tambin,condiciones de ordeoy trasporte de leche.

    Inspeccin muestrade leche con lossentidos.

    Prueba delAlcohol

    Evaluacincualitativa quepermite identificarel grado defrescura de la

    leche yestabilidad de laleche enprocesos deevaporacin yesterilizacin.

    En leches calostrales ymastticas el alcoholacta desnaturalizandola protena provocandoprecipitacin de la

    misma. Presencia demicroorganismosdesarrollan conversinde lactosa en acidolctico. Lo anterior seve reflejado conpresencia de grumosen la leche.

    Mezcla de partesiguales de leche yalcohol al 68% que enleches acidas presentacoagulacin de leche.

    Acidez Eliminar lecheacida oneutralizada quellegue a la planta.

    Leches acidas nopueden ser sometidasa operaciones dehigienizacin ni

    Los mtodos se basanen la neutralizacin dela leche con sodacastica (NaOH)

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    pasterizacin. Lechesbsicas pueden advertir

    neutralizacin de laleche o lecheprovenientes deganado masttico

    usando comoindicador una solucin

    de fenolftalena enalcohol. El punto finalse da cuando apareceun color rosa claro quepersiste 30 segundos.Se expresa en % decido lctico, Dornic,Thorner, SoxhletHenkel en donde loque varia es lacantidad de muestra yla concentracin de la

    soda castica.pH Determinar elvalor pH leche.Con el fin deidentificar lechevieja, altorecuentomicrobiano proveniente deganado masttico.

    pH por encima delrango ideal (6.5 6.7)pueden advertir quecorresponde a lechescon periodos largos dealmacenamiento.Leches con pH porencima de valoresideales pueden habersido neutralizadas.

    La medicin del pH serealiza a travs de unpotencimetro.Valor normal de pH deleche: 6.5 6.7

    Densidad Determinar valor

    de densidad conel fin deestablecer lacalidad de losslidos totales dela leche y posibleaguado de laleche.

    Leches con densidad

    por debajo de valoresnormales puede indicaradicin de agua en laleche (comnmentedenominado aguado) descremado de leche.Densidades altasindican posibleadulteracin de lechecon adicin de slidoscomo fculas y grasasde origen vegetal o

    animal.

    La densidad se toma

    con el termolactodensmetro a 15Cy expresa la relacinentre el material slidoy lquido que componela leche. Valor normalde densidad de leche:1.030gr/ml.

    Materia Grasa Determinarcontenido demateria grasa conel fin de verificarel promedio decontenido demateria grasaque tiene la rutade leche.Tambin permiteestablecer la

    Valores bajos demateria grasa puedenindicar deficiencias enla alimentacin delganado. El valor demateria grasa es unfactor en lacuantificacin del pagode leche.

    El mtodo paradeterminar grasa msutilizada es el deGerber. (Rivera,1995)

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    base de clculopara el consumo

    de grasa en laslneas deproduccin.

    Puntocrioscpico

    Verificar el puntode congelacinde la leche

    El punto crioscpicopuede indicar la adicinde agua a la leche.Valores normales seconsideran entre -0.53a -0.55 Hover comomnimo. Rivera etal.(1995)

    La medicin se realizaen el crioscpio queinforma la temperaturade congelacin en lapantalla.

    Recuento de

    clulassomticas

    Calificar la

    calidad de laleche de acuerdoal contenidocelular.

    A la leche llegan

    cantidades de clulasprocedentes de lasangre y de lasglndulas mamarias; lamastitis o los trastornosde la secrecin puedenser la causa de uncontenido celular muyelevado. Si la cantidadde clulas supera500.000 por ml puedepensarse en la

    existencia en lasecrecin o de mastitis.

    Se realiza a travs de

    contadoreselectrnicos de clulas.

    Recuento demicroorganismos (Tiempo deReduccin delAzul deMetileno(TRAM)

    Determinarindirectamente elcontenido degrmenesreductores en laleche.

    El contenidomicrobiano en la lecheinfluye en su calidad yen el pago aproveedores.Recuentos altos demicroorganismosindican deficiencias enel ordeo y trasporte deleche.

    La prueba consiste endeterminar el tiempoque se tarda endecolorar la lechecuando se haadicionado azul demetileno. Se asumeque entre menostiempo tarde la lecheen decolorar es mayor

    el contenido demicroorganismospresentes; y entre mstiempo se demore endecolorar la leche,menor es el recuentode microorganismos enla leche as es que lacalidad es mejor.Tiempo en decolorarde 4 horas seconsidera de buena

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    calidad. Tiempo endecolorar menor de 1

    hora se consideraleche de mala calidad.Prueba deantibiticos

    Determinarpresencia deantibiticos en laleche. Los de usoms frecuenteson la penicilinayestreptomicina.

    En los procesos deelaboracin de bebidasfermentadas, quesosmaduros y mantequilla;la leche debe ser librede antibiticos puestoque losmicroorganismosfermentativos se venfrenados en presencia

    de antibiticos.

    Tradicionalmente elanlisis consiste enponer en una placa uncultivo de grmenes ydentro de ella un papelfiltro embebido en laleche a analizar. Sedeja incubar y luego serealiza observacincualitativa: si se

    presenta aureolaalrededor del papelfiltro hay inhibidores ysi no se presentaaureola no hayinhibidores.En la actualidad seutilizan pruebasrpidas como testDelvotest6el cual,detecta de una manerasencilla la presencia de

    antibiticos en la leche.Determinacinde protena.

    Determinar elcontenido deprotena en laleche.

    El contenido deprotena es un factorque incide en el pago aproveedores porcalidad de slidostotales. Tambin esdeterminante en laelaboracin de quesos.

    Determinacin deprotena por titulacincon formol y segn elmtodo Kjeldahl y elmtodo rpido con elequipo Milkotester

    Presencia desustanciasadulterantes

    en la leche

    Identificarsustancias nopropias en la

    leche comofculas, azcar,formol, cloro,hidrxido desodio,bicarbonato que

    1. Presencia de fcula:aumenta el valor de ladensidad.

    2. Presencia de formol:Mejora valores dereductasa porqueinhibe el crecimientobacterial y prolonga elperodo de

    1. Presencia de fcula:Determinacin conyodo. Presencia de

    fcula da unacoloracin azul.2? Presencia de formol:Determinacin por el

    4El Kit de Delvotestes un dispositivo utilizado para la deteccin de antibiticos en leche, seguro yfcil de utilizar; adems demanda pocas manipulaciones y la lectura se hace a travs de uncambio de color en el dispositivo que indica si la leche contiene residuos de antibiticos a no. Estetest se utiliza frecuentemente en los hatos y plantas cuando se tiene dudas acerca de la presenciade antibiticos en la leche por su confiabilidad, manejo y el corto tiempo que tarda en llevarse acabo la prueba.

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    pueden alterar lacalidad de la

    materia prima yproductoterminado

    conservacin delproducto.

    3. Presencia debicarbonato o hidrxidode sodio: Neutraliza laleche para enmascararacidez.

    mtodo de LEACH.

    3. Presencia deneutralizantes:identificacin conalcohol etlico al 65%;aparicin de colorrosado indicapresencia deneutralizantes.

    CAPITULO 2. MICROBIOLOGIA DE LA LECHE.

    La leche es un alimento que contiene la mayora de los componentes nutricionales comoprotenas, azucares, materia grasa, sales minerales y vitaminas en menor cantidad;adems, de su elevado contenido de agua; lo que hace a la leche un alimentoperecedero que se convierte en un medio ideal para el crecimiento de microorganismos ycon bastantes posibilidades de contaminacin debido especialmente a la inadecuadamanipulacin durante el ordeo, trasporte o enfermedad que tenga la vaca lo que haceque el deterioro de la leche fresca se suceda en pocas horas y no se pueda destinar parala fabricacin de productos lcteos como bebidas fermentadas, quesos frescos, arequipe,helados entre otros ni para consumo humano.

    Los microorganismos tienen diversas agrupaciones teniendo en cuenta caractersticascomo: los efectos en la salud del hombre es decir, si son patgenos o no patgenos, latemperatura optima de crecimiento, las necesidades de oxigeno para su subsistencia, laacidez del medio ms favorable y los nutrientes que utilizan para su crecimiento.

    En la leche se encuentran microorganismos propios de la leche no patgenos como elStreptococcus lactis y otros que pueden ser patgenos como la Brucella abortus, baciloresponsable del aborto de las vacas. En ese sentido, es importante considerar el tipo demicroorganismos que se encuentren en la leche y que en algunos casos son adicionadosa travs de los medios de cultivo puesto que se en la fabricacin de derivados lcteos y elconsumo como de leche lquida se tiene lo siguiente:

    - Los microorganismos provocan cambios deseables en las caractersticas fisicoqumicasde la leche y de los derivados lcteos cuando son utilizados como cultivo lctico en laelaboracin de quesos madurados y bebidas fermentadas.

    - Una inadecuada manipulacin de la leche en el ordeo, transporte, deficiencias en lasalud del animal as como tambin deficientes procesos de limpieza y desinfeccin en lasfactoras llevan que se contamine la leche y derivados lcteos con microorganismospatgenos o con sus toxinas que podran desencadenar enfermedades en el consumidor.

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    En trminos generales, los microorganismos que pueden encontrarse en la leche son

    bacterias, hongos, mohos, virus y bacterifagos.Leccin 6. Bacterias.

    Las Bacterias ms importantes que pueden encontrarse en la leche son las bacteriaslcticas y las bacterias coliformes que pueden ser gram + y gram -. Hobbs, (1986).

    Estas bacterias se encuentran presentes en la leche por el contenido elevado denutrientes que esta posee, su forma es bacilar, cocoide u ovoide. Subsisten en pH de4.0; pueden ser anaerobias facultativas, mes filas y termfilas. Tambin pueden serhomo fermentativas en donde producen cido lctico como producto de fermentacin yhetero fermentativas en donde producen adems de acido lctico otros cidos y gases

    como el propinico en quesos madurados.Las bacterias cido lcticas ms importantes en los procesos tecnolgicos de la lecheson; Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactobacillus,Carnobacterium, Enterococcus, Vagococcus, Aerococcus, Tetragonococcus, Alloiococcus,Bifidobacterium.(ICTA, 1993). La importancia de estos microorganismos en la elaboracinde productos lcteos radica principalmente en:

    *Intervienen en la viscosidad de las bebidas fermentadas y la textura de los quesosmadurados y para untar. Lo cual se relaciona con el grado de acidez que alcance duranteel proceso de fermentacin de la lactosa en donde la leche generalmente se coagulacuando alcanza el punto isoelctrico.

    *Produccin de di acetilo principal responsable del aroma en la elaboracin de mantequillay crema fermentada as como la acetoina en el yogur ICTA et al. (1993). As tambinintervienen en parmetros como viscosidad que cambian la textura de los productoselaborados y el sabor de los mismos; pasando, del sabor suave y dulzn de la leche alligeramente cido o cido dependiendo de la curva de fermentacin que se trabaje en elproceso.

    *Formacin de ojos en los quesos como el Edam, Gouda, Emmenthal dados por laliberacin de gases producidos por bacterias propinicas del gnero propionibacterium.

    Las bacterias coliformes son anaerobias aerotolerantes, que crecen en ambientes sinoxigeno, pero la presencia de este no las inhibe. El medio debe ser ligeramente cido. Losgneros que comnmente aparecen en la leche son; Aerobacter aerogenes yEscherichiacoli, siendo estos los principales causantes de fermentaciones anormalesdurante los procesos de elaboracin y maduracin. Hobbs et al. (1986)

    Dentro de las bacterias que pueden encontrarse en la leche de naturaleza patgena parael hombre se tiene el Mycobacterium tuberculosis, Brucella, Salmonella, Escherichia colienteropatgeno, Lysteria monocytogenes; los cuales, son causantes de enfermedades enlos humanos. Se hace necesario entonces, someter a la leche a un tratamiento trmico depasterizacin (62C durante 30 minutos: pasterizacin baja; 72C durante 15 segundos:pasterizacin alta) antes de su consumo.Pascual (2000)

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    Como se mencion anteriormente, pueden darse cambios en la leche por accin debacterias como el streptococcuslctis, streptococcus thermophilus, y lacobacillus

    bulgariccus propios de la leche que producen acidificacin con coagulo y presentes pormalas condiciones higinicas como el streptococcus faecalis provocando agriado en laleche.

    Pascual et al. (2000) sostiene que una de las alteraciones ms frecuentes en la lechecuando se tiene un almacenamiento prolongado de la leche a bajas temperaturas es laprotelisis que se manifiesta con una ligera alcalinizacin y olor no propio. Al respecto, laflora involucrada corresponde a los gneros Micrococcus, Pseudomonas, Bacillus yClostridium.Tambin observa que se puede presentar leche filante cuando hay paso deleucocitos y fibrina a la leche como consecuencia de una mastitis en el ganado y poraccin microbiana directa por presencia de Micrococcus freudenreichii y micrococcusmucofaciens.

    Otras manifestaciones anormales en la leche presentadas tambin por Veisseyre et al.(1980)que son causadas por presencia de bacterias se relacionan con el cambio del color.En ese sentido, una coloracin amarilla puede darse si hay presencia de lasPseudomonas synxanta; una coloracin azulada por lapresencia de Pseudomonasaeruginosa, coloracin roja provocada por laserratia marcences y una coloracin violetacuando se tieneChromobacterium violaceum.

    Se tiene tambin que la leche puede sufrir alteraciones en el olor causadas por presenciade bacterias y en ese sentido los olores que ms predominan corresponden a oloresafrutados cuando hay Pseudomonas fragi y Bacillus estenificans. Aunque no es muyfrecuente pero en algunos casos se han tenido sabor a jabn y en este caso se hadetectado la presencia dePseudomonas putida yBacillus lactis saponacei. Veisseyre etal. (1980)

    Leccin 7. Levaduras y Mohos

    Las levaduras poseen determinadas caractersticas particulares que les permiten crecer ycontaminar en alimentos de origen lcteo, entre ellas la fermentacin, produccin deenzimas proteolticas extracelulares, por ejemplo: lipasas, asimilacin de cido lctico yctrico, crecimiento a bajas temperaturas y halo tolerancia.

    En la leche la contaminacin por levaduras puede tener lugar despus de lapasteurizacin y es una contaminacin secundaria, en la cual participan las especies Cry.flavus, Cry. diffluens, Deb. hansenii y Kluyveromyces marxianus. La leche crudarefrigerada tolera el crecimiento de los grupos Cry. curvatus, G. candidum, Deb. hansenii,entre otros.

    Uno de los derivados lcteos mayormente alterados por la accin de levaduras es elyogurt, debido a la adicin de frutos y saborizantes derivados de frutos. Loscontaminantes de mayor incidencia son Deb. hansenii, K. marxianus, S. cerevisiae, Rho.

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    mucilaginosa, K. lactis, C. versatilis y P. toletana; en menor escala los gnerosRhodotorula, Soporobolomycesy Debaryomyces7.

    En los quesos las levaduras participan en la maduracin metabolizando el cido lcticopor lo que elevan el pH y favorecen el crecimiento de bacterias proteolticas. De formageneral, la microflora es muy especfica en cada lechera y se piensa contribuye albouquet especfico del producto. En los quesos conservados, incluso en refrigeracin,predominan especies de Cry. albidus, Cry. laurentii, Rho. minuta, Rho. glutinis, Rho.rubra; as como Deb. hanseniiy Ya. lipolytica8. Debido a la cantidad de residuos que segeneran en las lecheras, uno de los problemas que se le asocian es el tratamiento deestos; de ah que el uso de estos grupos contaminantes de estos sustratos para laobtencin de biomasa y compuestos de valor aadido podra ser una opcin. En losquesos las levaduras dainas actan mediante produccin de fructificaciones, saboreslevaduriformes indeseables y una textura desagradable para la apariencia del producto.

    Entre las caractersticas fisiolgicas asociadas a los grupos de levaduras aisladas dequesos, estn: actividad ureasa, alcalizacin, fermentacin de la glucosa, crecimientosuperficial, actividad esterasa y proteasa y resistencia a ciclo eximida.

    Existen otros grupos de levaduras que afectan la calidad de los quesos mediante laliberacin de pigmentos pardos, entre ellas Ya. lipolyticaha sido estudiada, por ser unaespecie frecuente en estos alimentos, en los cuales participa en el proceso de curado yseha demostrado que en presencia de tirosina es capaz de liberar pigmentos pardos onegros9

    Leccin 8. Fuentes de microorganismos en la leche.

    8.1 Ubre del animal.

    La mastitis; infeccin de la ubre, puede provocar la eliminacin de microorganismosproductores de intoxicaciones alimentarias como estafilococos, estreptococos hemolticosy salmonella. As tambin, la leche puede ser contaminada durante el ordeo por lasheces de vacas infectadas. Se tiene que se han encontrado brotes extensos deescarlatina y de tonsilitis por estafilococos que pasan a la leche desde lesiones infectadasen la ubre y en los pezones de las vacas. Hobbs et al. (1978).

    El cuerpo de la vaca mantiene una temperatura por el orden de los 35C haciendo queeste se convierta en un buen reservorio de microorganismos especialmente en la ubre,

    flancos y cola. Es as que los procedimientos de limpieza y desinfeccin en el momentodel ordeo debe ser bastante cuidadosa con el fin de prevenir contaminacin de la leche.

    8.2 Equipo de ordeo

    7Deakand T, Beuchat L. Citado en Orber, M. (2004). Accin perjudicial de las levaduras sobre losalimentos. p. 76- 15.8Pereira - Das S, Potes ME, Mrinho A, Malfeito - Ferreira M, Loureiro V. Citado por Orber, M.(2004). Accin perjudicial de las levaduras sobre los alimentos. P. 55.9Carreira A, Ferreira ML, Loureiro. Citado en Orber, M. (2004). Accin perjudicial de las levadurassobre los alimentos. p. 372

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    Aunque el ordeo mecnico disminuye notablemente los riesgos de contaminacin en

    comparacin con el ordeo manual; las cubetas, cantinas, las maquinas de ordeo,botellones de leche y tubera de conduccin de leche deben ser sometidos aprocedimientos de limpieza y desinfeccin antes y despus de cada ordeo teniendo laprecaucin de utilizar agua potable para realizar estos procedimientos.

    8.3 Personal manipulador

    El personal manipulador puede convertirse en el medio para que se produzca unacontaminacin cruzada por cuanto, el personal manipulador se encuentra en contactodirecto e indirecto con la leche y el contexto en el que se desarrolla el ordeo y recibo deleche en la planta. Se tiene que puede darse el caso de que enfermedades de loshombres son transmitidas a la leche; en ese sentido, un estudio reporta que se present

    un brote de fiebre tifoidea en la ciudad de Boumemounth por consumo de leche cruda; endonde la contaminacin de la leche fue provocada porque uno de los granjeros queintervena en el ordeo padeca de fiebre tifoidea. Hobbs et al. (1978).

    8.4 Instalaciones locativas

    Las condiciones ideales que impiden o disminuyen el riesgo de contaminacin de la lechey la adquisicin de enfermedades en el ganado requieren de estrictas condiciones delimpieza y desinfeccin de las instalaciones locativas, equipo de ordeo, cantinas y demsutensilios. Para esto, es necesario que en la finca se tenga un manual de limpieza ydesinfeccin que incluya actividades de limpieza y desinfeccin para ser desarrolladaspermanentemente cada vez que se considere necesario. En ese sentido, es usual eldiseo de los POES: Procedimientos estandarizados de sanitizacin que incluyen el quese debe hacer, como se debe hacer, cuando de debe hacer, quien es el responsable de laejecucin y la verificacin y los materiales que se requieren para estas labores en cadaetapa del ordeo. Estos manuales permiten mantener acciones como:- Mantenimiento del lugar limpio y aseado, libre de suciedad como estircol antes, durantey despus del ordeo-Utilizacin de equipos y utensilios limpios y desinfectados-Mantenimiento de un sistema de frio en la finca que garantice frenar el desarrollo demicroorganismos en la leche antes de que llegue a la planta-Uso adecuado de productos de limpieza y desinfeccin-Manipulador en perfectas condiciones de salud e higinicas

    Leccin 9. Destruccin trmica de microorganismos.

    Uno de los inconvenientes ms grandes que afecta a los alimentos es el deterioro de losmismos cuando es atacado por microorganismos especialmente patgenos. Es as que ladestruccin de estos microorganismos se ha convertido en un reto para la ingeniera delos alimentos por la capacidad de supervivencia y adaptacin que estos tienen. De all laimportancia de utilizar mecanismos que permitan la destruccin total de microorganismosincluso en su forma esporulada o vegetativa tratando de que mnimamente se pierdan lascaractersticas nutricionales y sensoriales de los alimentos. En ese sentido, Veisseyre etal. (1980) advierte que cuando las bacterias se someten a determinadas radiaciones

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    pueden perder la capacidad de multiplicarse, en cambio que si se llevan a desecacin ocongelacin pueden perder las caractersticas fisiolgicas excepto la capacidad de

    multiplicarse una vez que las condiciones del medio lo permiten. Entonces, se habla deaquellas clulas que conservan la capacidad de multiplicarse como viables y aquellasclulas muertas como no viables.

    Desde lo anterior, para destruir los microorganismos los alimentos son tratadostrmicamente de manera contina como la leche en bolsa o directamente en su envasecontenedor. Dentro de los tratamientos trmicos se tiene la pasterizacin y laesterilizacin en donde, las temperaturas de trabajo y los tiempos son diferentes segn elcaso.

    Para el caso de la destruccin de microorganismos por tratamiento trmico se tiene quepara cualquier microorganismo que se encuentre en determinado medio y sea tratado

    trmicamente a cierta temperatura fija, la velocidad de destruccin sigue una cintica deprimer orden.10Es decir, que para un intervalo de tiempo, siempre se destruye un mismoporcentaje de cada componente o poblacin microbiana.

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    Figura 7: Representacin Resistencia Trmica de los Microorganismos

    Fuente: Adaptado de: Snchez, J. Introduccin a la microbiologa predictiva. Disponibleen: http://www.slideshare.net/docenciaeasp/microbiologia-predictiva. Consultado: Octubre2011.

    Lo anterior se traduce en la curva de supervivencia. Al respecto se tiene que las leyes dela destruccin trmica de los microorganismos se encuentran influenciadas por losfactores de temperatura y tiempo de calentamiento. La primera se expresa por la curvade supervivencia y la segunda por la curva del tiempo de reduccin trmica Veisseyre etal. 1980).

    Retomando el concepto de cintica de primer orden, se tiene:

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    Figura 8: Representacin cintica de primer orden

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    Fuente: Adaptado de: Snchez, J. Introduccin a la microbiologa predictiva. Disponibleen: http://www.slideshare.net/docenciaeasp/microbiologia-predictiva. Consultado: Octubre

    2011.

    Puede expresarse: dC/dt = Kt * C =

    La curva de supervivenciacorresponde a una cintica de primer orden; en donde, si seproduce un calentamiento a una temperatura (T) durante tiempos variables (t) un cultivode una especie microbiana que contiene un nmero determinado de microorganismosvivos C# antes del inicio del calentamiento (t#), la curva que representa el nmero demicroorganismos supervivientes C$ en funcin de la duracin del calentamiento sedenomina curva de supervivencia; la cual se convierte en una recta cuya ecuacin generales la descrita anteriormente:

    dC/dt = Kt * C =

    Cuya representacin grafica se muestra a continuacin:

    Figura 9: Curva de supervivencia de una especie microbiana sometida a calentamiento auna temperatura de TC.Fuente: Adaptacin de Veisseyre, R. (1980). Lactologa Tcnica. Editorial Acribia. Pgina.107.

    Se tiene que D corresponde al tiempo de calentamiento necesario para reducir la

    poblacin del medio a la decima parte de su valor inicial. En ese sentido, se tiene que elvalor D, que representa la pendiente de la curva de supervivencia se denomina, tiempo dereduccin decimal. Veisseyre et al. (1980).

    Varios autores manifiestan que lo ideal es encontrar una temperatura y tiempo quemantenga un equilibrio entre los aspectos nutricionales, sensoriales y la conservacin delalimento. Desde lo anterior, se tiene que el valor de D sirve para comparar las velocidadesde destruccin para un mismo m.o a diferentes temperaturas. Entonces, entre ms termoresistente es un m.o, ms elevado ser el valor de D y se requiere mayor tiempo paraalcanzar una reduccin del 90% de la poblacin de m.o. Puesto que la ecuacin generalque se plante anteriormente, muestra que tericamente el nmero de supervivientes en

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    un medio sometido a calentamiento no es igual a 0 a menos que la duracin deltratamiento trmico sea infinitamente grande. (Veisseyr