Introducción a la Ciencia de los

Alimentos:

Calidad y Tecnología de leche y

productos lácteos. 2021

Lic. Mignino, Lorena (Dra.)

Productos integro del ordeño completo

e ininterrumpido de una hembra

lechera sana, bien alimentada y no

fatigada.

LECHE

Emulsión o/w

Dispersión

Solución acuosa

Que es la leche?

Además: enzimas, pigmentos y vitaminas

TAMAÑO RELATIVO DE PARTICULAS EN LECHE

GRASA LACTEA

Grasa láctea

GLOBULO GRASO (95% de los lípidos):

D va de 1 hasta 12 µm (3 µm, relacionado con el contenido

de grasa, mayor en leches ricas en grasa)

Membrana: 60% de los PL, 85% del colesterol, también

enzimas lácteas.

SAPONIFICABLES (99%)

Triacilglicéridos (98%)

mono y diglicéridos (0,3 a 0,6 %)

Fosfolípidos (0,2- 1%)

Ácidos grasos libres (0,1-0,4)

INSAPONIFICABLES (1%)

- Colesterol (0,2-0,4)

- Esteres de colesterol (trazas)

-Tocoferoles, carotenoides.

Glóbulo graso- Composición lipídica

Glóbulo graso-composición

lipídica

PROTEINAS

Proteínas-

Proteínas (micela de caseína)

2,7% de la leche- Obtención por acidificación a pH 4,6 (pI)

• Caseína αs1 (32,4 %; 1,07%)

• Caseína β (26,1%; 0,86%)

• Caseína αs2 (8,5%; 0,28%)

• Caseína γ (2,4%; 0,08%)

• Caseína κ (9,4%; 0,31%) (importancia tecnológica)

(92% del contenido proteico de las micelas y el 8% son compuestos inorgánicos, principalmente fosfato cálcico coloidal)

CASEINAS

- Contienen fósforo (0,8% del peso de la caseína, ligado a la micela en forma de grupos fosfoserilo, P orgánico)

Caseína- Ser-PO4-2…Ca+2…PO4

-3…Ca+2…PO4-2 …Ser-

caseína

-

La fase coloidal contiene 4,3% de fosfato mineral (fosfato tricálcico o P inorgánico)

CASEINAS

Acción de

enzimas

ácidos

calor

CN desmineralizada

CN (isoeléctrica)

Proteínas-solubles

Proteínas solubles

α-lactoalbúmina desnaturaliza a 61°C

β-lactoalbúmina: a 65°C reversible

a ›75,6°C, pH 6,5 irreversible

a › 80°C, medio ácido: floculación

105-135°C máxima interacción con

caseína. (consecuencias sobre

intercam, en UHT) forman geles con

el Ca (CITRATOS)

a 90°C, máx. formación de SH (olor a

cocido)

Proteínas- Enzimas

ENZIMAS

-Lipasa plasmática: lipoproteína, principal enzimalipolítica de la leche.

Se encuentra en cantidades elevadas en la lecherecién ordeñada, pero el efecto protector de lamembrana del glóbulo graso hace que la lipólisis seapoco frecuente.

Termolábil, por lo que no es importante en lechestratadas térmicamente (63°C- 8 min).

-Lipasa de membrana: adsorbida sobre la superficiedel GG

Si lesión del glóbulo, se favorece la lipólisis

ENZIMAS

Fosfatasa alcalina: hidroliza el enlace ésterentre el ácido fosfórico y el OH denumerosos compuestos. El interés radica ensu utilización como test para el control depasteurización de la leche y crema.El enzima se inactiva con el calor a 62°Cdurante 15 a 20min

Peroxidasa: cataliza la descomposición del agua oxigenada liberando oxígeno. Indicador de tratamiento excesivo (82°C-20 seg o 75°C-19 min). pH óptimo 6,8.

ENZIMAS

Proteasa: escinde los enlaces peptídicosde las proteínas liberando péptidos oaminoácidos. pH óptimo de 8 a 6,5.Temperatura 37°C, sin embargo a 5°Caun hay actividad. (cuajado espontáneo)

Plasmina, serin proteasa, principalenzima de la leche (contenido mayor alcomienzo y al final de la lactación)(también puede deberse a mastitis)

Se inactiva por calor (70°C-15min)

HIDRATOS DE

CARBONO

Principal constituyente sólido de leche. 50g/litro.

4,2- 5%

Disacárido (α o β -D-glucosa y β-D-galactosa)

(C12H22O11)

Baja solubilidad en agua (a 15°C, 17,8%) (sacarosa 10

veces mas) (al alcanzar el equilibrio)

Influye sobre las propiedades coligativas de la leche.

LACTOSA

LACTOSA

α- lactosa menos soluble que su isómero β

([β lactosa]/ [α- lactosa])15°C= 1,63

Solubilidad inicial (α- lactosa: 7,3g/100ml)

Solubilidad equilibrio: 17g/100ml (final)

Cristales α- lactosa monohidratado (no

higroscópica cristaliza primero)

Defecto ¨arenosidad¨ en algunos productos

INTOLERANCIA

LACTOSA

LACTOSA

3 FORMAS DE NEUTRALIZAR LA DEFICIENCIA:

a) eliminando la lactosa por fermentación (ej: yogur)

b) adición de lactasa, entonces productos reducidos

en lactosa

c) administrar la enzima junto al producto lácteo.

SALES- MINERALES

VITAMINAS

SALES- MINERALES

Sales (9 a 9,5g/l); minerales (7g a 7,5 g/l) cenizas

22 de los minerales esenciales requeridos por el

ser humano están presentes en la leche

Citrato de potasio, calcio, sodio y magnesio. El

ácido cítrico (presente como citrato)

Fosfato tricálcico: se insolubiliza al aumentar T

a) reversible a baja temperatura

b) irreversible a alta temperatura

c) forma la piedra de leche (+prot de LS)

LIPOSOLUBLES:

Vitamina A: procede del caroteno presente en el forraje verde consumidos por animales.

Vitamina D (grupo de factores antirraquíticos), E (tocoferol) antioxidante y K interviene en la coagulación sanguínea.

Concentración mayor en la manteca y en la crema.

HIDROSOLUBLES:

B1 – tiamina (sistema nervioso)

B2 – riboflavina es sintetizada por el rumen. Sensible a la luz, resistente a las altas T

B6 – pyridoxina (carencia puede provocar alteraciones Sist. Nervioso y anemias)

B12 – cyanocobalamina (carencia provoca anemia). Sensible al calor. (ligadas a las PLS

Niacina (leche pobre en esta vitamina)

Acido pantoténico (esencial como coenzima A) (leche fuente interesante)

Vitamina C (ácido ascórbico) presente en poca cantidad, y esta cantidad el 20% es destruida por la pasteurización.

Permanecen en la leche descremada

VITAMINAS

PROPIEDADES

FISICO-QUIMICAS

DE LA LECHE

Propiedades físico-químicas de la leche

ᵟ= 1.030 a 1.034 g/ml

µ= 2 cp (cp= 0,93 Kcal/Kg°C)

Punto de congelación: -0,512°C

pH=6,7 (6,5 a 6,9) es aceptable

Indice de refracción a 20°C= 1,35°

Acidez titulable: 14 a 18°D mg

ac.láctico/100ml leche.

Otros requisitos del CAA

Ausencia de calostro y/o sangre

Ausencia de nitratos, nitritos, aflatoxinas

y otras sustancias extrañas.

Ausencia de antibióticos y conservantes

Negativa a la prueba del azul de

metileno (decoloración en 1 hora)

Negativa la precipitación por ebullición y

la prueba del alcohol

Microbiología de la leche

- Contenido de ug nos indica calidad sanitaria.

- Susceptible a ug patógenos. Tratamientos deben asegurar su destrucción.

- Algunos ug son deseables. Producen cambios químicos necesarios para la elaboración de algunos productos.

- ug de la ubre (micrococos y estreptococos)

- si infección por mastitis (S. aureus)

MICROORGANISMOS PRESENTES EN LA

LECHE: BACTERIAS DEL ACIDO LACTICO

(BAL)

BACTERIAS DEL ACIDO LACTICO EN LA

INDUSTRIA LACTEA

OTROS TIPOS DE LECHES

Materias nitrogenadas

Origen Ext. total Mat.Grasa Azúcares Caseínas Albúmina y globulina Sales

Mujer 117-120 32-35 65-70 10-12 5-6 2-3

Vaca 125-130 35-40 47-52 27-30 4-5 9-9,5

Yegua 95-100 9-15 60-65 10-12 7-8 3-4

Asna 95-105 10-12 60-70 8-12 7-9 4-5

Cabra 125-145 35-50 40-50 30-32 5-7 7-9

Oveja 170-185 55-70 43-50 45-50 8-10 9-10

165-175 68-75 48-50 32-34 7-9 10-10,5

TRATAMIENTOS QUE RECIBE LA LECHE:

RECOGIDA DE LA GRANJA

REFRIGERACIÓN

TRANSPORTE

LLEGADA A LA INDUSTRIA

TRATAMIENTOS SEGÚN DESTINO

RECOGIDA DE LA LECHE

A cargo de la FABRICA

Geografía de la región y ESTADO de las carreteras

MODOS RECOGIDA

REFRIGERACION

TRANSPORTE

ORGANIZACIÓN

MENOR TIEMPO POSIBLE

RITMO DE LLEGADA A FABRICADIAGRAMA DE

RECOGIDA

CENTROS DE RECOGIDA

TRATAMIENTOS preliminares

HIGIENIZACION

ESTANDARIZACIÓN

HOMOGENEIZACION

TRATAMIENTOS TERMICOS

GESTION DE LA CALIDAD

EN PLANTA : TRATAMIENTOS DE LA LECHE

HIGIENIZACION O CLARIFICACION

TRATAMIENTOS PRELIMINARES

CLARIFICACION O DESNATADORA

DESNATADO: separación por centrifugación de pelos, insectos etc.

Se obtiene:

LECHE DESCREMADA- CREMA

ESTANDARIZACION

Refiere al contenido de GRASA

Depende del Producto

Se pueden estandarizar todos los

componentes

Grandes fábricas: centrífuga con dispositivo de

REMEZCLA

LECHE ESTANDARIZADA

Leche entera: 3% MG

Leche semidescremada: 0,6 a 2,9% MG

Leche descremada: ≤ 0,5% MG

leche entera

Leche descremadacrema

Mezcla (leche

estandarizada)

HOMOGENEIZACION

TRATAMIENTOS TERMICOS DE LA LECHE

LECHE CRUDA

Está prohibido vender leche cruda

Sin embargo:

-durante la primera hora después del ordeño

la leche contiene inmunoglobulinas activas.

Entonces si:

- Se ordeñan animales sanos

- en condiciones estrictamente higiénicas

- y la leche se enfría a 2°C en menos de 1 a 2 horas.

Pueden obtenerse recuentos del orden de 103 o ‹

PASTEURIZACION:

Destruir casi toda su flora banal y la totalidad de

su flora patógena, procurando alterar lo menos

posible la estructura física de la leche, su

equilibrio químico y sus diastasas y vitaminas¨

TRATAMIENTOS TERMICOS

LECHE PASTEURIZADA

Según C.A.A:

Conservada a 5°C o menos, por 5 días máx

Envasada en envases limpios

Mantenidos a 8°C o menos

Leche pasteurizada

Recuento total de mesofilos:

- ≤ 50.000 UFC/ml semestre invierno

- ≤ 100.000 UFC/ml semestre verano

Coliformes totales ≤ 50/ml

E.coli ausencia en 1 ml

Fosfatasa –

Peroxidasa +

2 tipos de PASTEURIZACIÓN:

1. Baja: proceso lento y discontinuo. No modifica

las propiedades de la leche (63°C- 30min).

2. Alta: proceso rápido y continuo, modifica

ligeramente las propiedades (albúminas y

globulinas, coagulación parcial) (H.T.S.T) (72°C-

15seg)

LECHE ULTRA PASTEURIZADA

132°C durante 2 s o menos

Envases bromatológicamente aptos*

Cat ICMSF

MESOFILOS TOTALES 3 n= 5; c=2; m=102; M= 103

COLIFORMES a 30°C 6 n= 5; c=2; m‹3; M= 10

COLIFORMES a 45°C 6 n= 5; c=1; m‹3; M= 10

FOSFATASA; PEROXIDASA negativas

ICMSF: international comisión microbiological specifications of food

LECHE UHT o UAT

Homogeneizada (obligatorio)

130 a 150°C durante 2 a 4 s

Envasado aséptico, envases estériles y cerrados

Vencimiento: 6 meses máx.

Incubar 7 días a 35-37°C y 7 días a 55°C.

Debe dar – a la prueba del alcohol 68%

‹100 ufc/ml de mesófilas (n=5; c=0; m=100)

‹20°D

Estabilizantes: fosfatos ‹0,1%

ENVASADO

PRODUCTOS

LACTEOS

DULCE DE LECHE

DULCE DE LECHE

• PRODUCTO OBTENIDO

POR CONCENTRACIÓN

DE UNA MEZCLA

COMPUESTA

BÁSICAMENTE POR

LECHE Y AZÚCAR

(HASTA 30KG/100LTS

DE LECHE)

0,05%

FUNDAMENTOS

• La leche fresca tiene una acidez titulable de aprox. 16°D

• Durante la concentración, esta acidez aumenta y puede

ocasionar la precipitación de las proteínas.

• Debe agregarse un neutralizante. Generalmente NaHCO3

• La alcalinización favorece las reacciones de Maillard

PUNTO FINAL

• El dulce de leche no puede contener mas del 30% de

humedad

• El punto final de la concentración se verifica con un

REFRACTÓMETRO o METODO del DULCERO

• Se recomienda construir una curva de calibración

(Sólidos totales vs Indice de refracción)

CREMA

DEFINICION SEGÚN C.A.A

Artículo 585 –

“Con el nombre de crema de leche se entiende el

producto lácteo relativamente rico en grasa separada

de la leche por procedimientos tecnológicamente

adecuados, que adopta la forma de una emulsión de

grasa en agua¨.

CLARIFICADORA- DESNATADORA

Clasificación según CAA:

De acuerdo al tratamiento térmico:

1) Crema pasteurizada o pasterizada.

2) Crema esterilizada.

3) Crema UAT (UHT)

De acuerdo con su contenido en materia grasa:

1) Crema de bajo tenor graso o liviana o semicrema

(10-19%).

2) Crema de alto tenor graso (35-45%).

Estructura de las cremas para batir

Cremas batidas con un 35-40% de materia grasa

MANTECA

DEFINICION

“Producto graso obtenido exclusivamente por el batido y amasado, con o sin modificación biológica, de la crema pasteurizada derivada exclusivamente de la leche, por procesos tecnológicamente adecuados.

Estructura de la manteca

Secuencia de los cambios en

la emulsión

Crema:

Emulsión de

glóbulos

grasos en

leche

descremada

(O/W)

BATIDO

Agregación

Coalescencia

y formación de

los gránulos de

manteca.

Separación

del suero de

manteca (w/o)

Granos manteca

PALETAS

LECHES FERMENTADAS

LECHES FERMENTADAS

Art. 576- y subsiguientes…

¨se entiende por leches fermentadas los productos, adicionados o

no de otras sustancias alimenticias, obtenidas por coagulación y

disminución del pH de la leche o leche reconstituida, adicionada o

no de otros productos lácteos, por fermentación Láctica mediante

la acción de cultivos de microorganismos específicos.

Estos microorganismos específicos deben ser viables, activos y

abundantes en el producto final durante su período de validez.

LECHES FERMENTADAS

Microorganismos específicos, transforman la lactosa

en ácido Láctico y en algunos casos en alcohol etílico.

Valor Nutritivo:

• Disminuye la cantidad de lactosa (bueno para

aquellos intolerantes)

• Mejora la digestibilidad de la leche, por la hidrólisis

parcial y coagulación de las proteínas

GRAN VARIEDAD!!!!

Caseína y cambios en el pH

Si el pH (6,6 a 5,2) se hace bajar

lentamente, la caseína parcialmente

desmineralizada coagula formando un gel

homogéneo que ocupa todo el volumen

La caseína forma una red tridimensional

por medio de uniones con el fosfato de

calcio

• En la leche calentada:

las proteínas del LS

Se unen con la kappa

caseína.

Coagulación ácida

YOGURT

¨Es el producto de leche coagulada obtenido por fermentación láctica

mediante la acción de Lactobacillus delbrueeckii ssp. bulgaricus y

Streptococcus salivarius ssp. thermophilus a partir de leche pasteurizada¨

Los microorganismos productores de la fermentación láctica deben ser viables y

estar en el producto obtenido en cantidades mínimas de 1x106 UFC/g¨

Por su parte, el lactobacilo degrada

parcialmente a la caseína, liberando

aminoácidos (especialmente valina) que

estimula al streptococcus (disminuye pH 4.5) y

además contribuye al flavor del yogur (ácido

láctico, acetaldehído, ácido acético,

diacetaldehído)

Sreptococcus prepara el medio ácido (pH

aprox 5) que Lactobacilo necesita, y produce

ácido fórmico que estimula al lactobacilo.

Actúa inicialmente.

YOGUR

Lactobacillus bulgaricus

Streptococcus thermophilus

: Beauty of milk. Dr. Miloslav Kalab.

YOGUR

Gel de yogur. Matriz proteica

compuesta por partículas de

caseína unidas (k- CN y b-

lactoglobulina) en forma de

cadena ramificada,

conteniendo fase líquida

contenida en la leche de

partida. Dos streptococcus

se muestran en color

amarillo. (Barra 2 um)

De: Beauty of milk. Dr.

Miloslav Kalab.

Proceso de elaboración para yogur:

ESTANDARIZACION-

HOMOGENEIZACION

INCREMENTO DE ES- ADICIONES

PASTEURIZACION

(85°C X 10 min)

SIEMBRA-AGITACION

ENVASADO

COAGULACION

REFRIGERACION

GRASA-SI LECHE ENTERA

LECHE EN POLVO

(3%),

AZUCAR (6-8%)

EDULCORANTES

ESTABILIZANTES

MICROORGANISMOS

(2%)

INCUBACION

3-4hs (o acidez 0,7%)

Leche

crudaControles

BATIDO

AGREGAD

O DE

FRUTAS

QUESOS

Dra. Mignino, Lorena

DEFINICION

Existen unos 2000 tipos diferentes en todo el mundo!!!

TECNOLOGÍA DE QUESOS

MATERIA PRIMA PRODUCTO

MODIFICACIONES FÍSICAS, QUIMICAS Y BIOQUÍMICAS

Asociadas a:- La reducción de la humedad- Las enzimas presentes (naturales o adicionadas)- La actividad metabólica de los microorganismos- Temperatura de maduración y de conservación del queso

La grasa y las caseínas se concentran

Aprox 10 veces!!!

DISTRIBUCIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA LECHE EN LA

PRODUCCIÓN DEL QUESO:

CLASIFICACIÓN

SEGÚN MATERIA GRASA (% ES)

• EXTRA GRASO O DOBLE CREMA: NO MENOS DEL 60%.

• GRASOS: ENTRE 45,0 Y 59,9%.

• SEMIGRASOS: ENTRE 25,0 Y 44,9%.

• MAGROS: ENTRE 10,0 Y 24,9%.

• DESCREMADOS: MENOS DE 10,0%.

CLASIFICACIÓN

SEGÚN % H:

• QUESOS DE BAJA HUMEDAD: HASTA 35,9%.

• QUESOS DE MEDIANA HUMEDAD (DE PASTA

SEMIDURA): ENTRE 36,0 Y 45,9%.

• QUESOS DE ALTA HUMEDAD: ENTRE 46,0 Y 54,9%.

• QUESOS DE MUY ALTA HUMEDAD: DE PASTA MUY

BLANDA O MOLE): NO MENOR A 55,0%.

CLASIFICACIÓN

SEGÚN TECNOLOGIA:

• COCIDO

• SEMICOCIDO

• FRESCO

• PASTA LAVADA

• PASTA HILADA

• PASTA PRENSADA

• ETC.

LA FABRICACIÓN DEL QUESO COMPRENDE TRES FASES ESENCIALES:

A) la formación del gel de caseína. Es el cuajado o

coagulación de la leche

B) la deshidratación parcial de este gel por sinéresis,

es decir, por contracción de las micelas que lo forman.

Es el desuerado de la cuajada

C) la maduración enzimática del gel deshidratado. Es

el afinado o maduración de la cuajada, debido a la

proliferación microbiana (principalmente)

FORMACION DEL GEL

AGREGADO DE CUAJO

DETERMINACIÓN DE FORMACION DE CUAJADA 30-40 min

CUAJADA FORMADA

CORTE DE LA CUAJADA

El corte de la cuajada se realiza con LIRAS, que sonrectángulos de aluminio o acero inoxidable cruzados poruna serie de alambres de acero inox., colocados a espaciosregulares a 1 o 2 cm de distancia aprox.

TAMAÑOS DE LOS TROZOS DE CUAJADA

LIRADO

DESUERADO

DESUERADO

La mayoría del queso se drena en el rango de suero pH 6.1-6.4. El tiempo de drenaje debe ser uniforme en aproximadamente 20 minutos para evitar variaciones de tina a tina.

CORTE CUAJADA

MOLDEO

MOLDEO

PRENSADO DE LA CUAJADA

• Completa el desuerado y confiere al queso su forma

definitiva

• La velocidad de salida del suero, su aspecto y su

acidez, son parámetros estrechamente ligados a

determinar la calidad del producto

• Las condiciones de prensado son distintas para cada

tipo de queso.

PRENSADO

SALADO

PARA QUE EL SALADO?

• Completa el drenado del suero

• Disminuye la Aw superficial del queso

• Completa el proceso de cerrado de la masa

• Contribuye al sabor

• Formación corteza

SALADO POR INMERSIÓN EN SALMUERA

MADURACIONObjetivo:

transformar la cuajada en queso

TIEMPOS DE MADURACIÓN SEGÚN TIPO DE QUESO

MADURACIÓN

• Difusión de sal hacia el interior

• Difusión de agua hacia el exterior

• Neutralización del ácido láctico

• Proteólisis más o menos pronunciada

• Lipólisis más o menos pronunciada

MADURACION DE QUESOS

Gracias y sigamos

aprendiendo!!