CONTROL DE CALIDAD DE LOS TIPOS DE LECHE

1. INTRODUCCIÓN

La leche es una secreción nutritiva de color blanquecino opaco producida por las glándulas mamarias de las hembras (a veces también por los machos) de los mamíferos (incluidos los monotremas). Esta capacidad es una de las características que definen a los mamíferos. La principal función de la leche es la de nutrir a los hijos hasta que son capaces de digerir otros alimentos. Además cumple las funciones de proteger el tracto gastrointestinal de las crías contra patógeno, toxinas e inflamación y contribuye a la salud metabólica regulando los procesos de obtención de energía, en especial el metabolismo de la glucosa y la insulina

La leche de los mamíferos domésticos forma parte de la alimentación humana corriente en la inmensa mayoría de las civilizaciones: de vaca, principalmente, pero también de búfala, oveja, cabra, yegua, camella, alce, cerda, llama, etc.

Hay evidencias de que además la leche de casi todos los mamíferos, incluidos los humanos, contiene derivados de la morfina llamados caso morfinas, que se encargan de mantener cierto nivel de adicción en los lactantes para incentivar su apetito, así como de tranquilizar al lactante en sus primeras etapas de la nueva vida. Estas sustancias podrían explicar porque muchas personas son adictas a la leche o sus derivados aun en la edad adulta.

La leche constituye un alimento fundamental y básico en la alimentación humana en las primeras etapas de la vida. El hombre es el único mamífero que consume leche a lo largo de toda la vida como tal, o bien transformada en los diferentes productos lácteos como las leches enriquecidas, evaporada, concentrada, en polvo, condensada, o bien productos fermentados como el yogur, leches fermentadas, quesos y la mantequilla.

Ya que la leche sufre diferentes transformaciones industriales para su venta al consumidor como leche tratada térmicamente (pasterizada, esterilizada o UHT) o bien para la elaboración de productos lácteos, el control de calidad desde su origen es fundamental para obtener productos que cumplan las exigencias legales de calidad y que satisfagan las expectativas de los consumidores desde el punto de vista bromatológico.

En el presente informe se incluyen algunas de las pruebas más comunes empleadas en las industrias lácteas con el propósito de establecer un control de calidad en la leche fresca y poder detectar adulteraciones, las cuales se pueden realizar en el campo o al momento de recepcionar la leche, como la temperatura, densidad, pH entre otras, mediantes las cuales es posible reconocer algunas leches inaceptables.

2. OBJETIVOS

Analizar la importancia del control de calidad de la leche fresca.

Reconocer las pruebas que determinan la aceptación o rechazo de la leche fresca.

Aplicar las pruebas más usadas en el control de calidad de la leche fresca.

Reconocer y aprender los diferentes métodos que se emplean para realizar un buen control de calidad.

Interpretar los resultados del control de calidad de leche fresca.

Comparar los valores obtenidos en las diferentes pruebas con los valores teóricos de la leche.

Aprender los diferentes métodos para el análisis en la calidad de la leche.

3. DEFINICIÓN

Definición 1. La leche es el producto integro obtenido de la secreción de las glándulas mamarias de las hembras mamíferas, sanas, destinadas a la alimentación de sus crías.

Definición 2. Químicamente se define como una mezcla compleja de sustancias alimenticias, orgánicas e inorgánicas entre las cuales se deben destacar: Agua, Grasas, Carbohidratos (Lactosa), Proteínas, Minerales, Vitaminas, Gases, Enzimas y Bacterias.

Aroma Y Sabor

La leche tiene un sabor ligeramente dulce y un aroma delicado, el sabor proviene de la lactosa mientras que el aroma es propiedad de su contenido graso. Sin embargo la leche absorbe fácilmente los olores del ambiente y demás que se encuentren a su alrededor, tales como pintura fresca, frutas, forrajes consumidos por el animal que le dan el olor y sabor característico.

Color

El color de la leche no es en su totalidad blanco, ya que la Caseína le da un color ligeramente amarillento. Los glóbulos de la grasa y en menor grado los de la Caseína, junto al caroteno, que es un pigmento natural que la vaca absorbe con la alimentación de forrajes verdes, forman el color característico de la leche. La leche descremada se torna de color azulado que es causado por la acción de la riboflavina.

Densidad

Es el peso de 1 ml de leche a una temperatura de 20°C, se determina con un lactodensímetro o por pignoración, la densidad promedio de la Leche es de 1.030 gr. /ml.

Extracto Seco

Es el producto que se obtiene cuando se elimina el agua de la Leche. La Leche contiene de 125 a 130 gr./L de extracto seco, el cual depende del contenido graso de la misma.

ÍNDICE DE REFRACCIÓN:

El Índice de refracción se mide con el refractómetro, este aparato nos permite saber la cantidad de grados brix de una muestra de alguna solución en particular; para poder medirlos primero debemos calcular la temperatura de las placas, después verter una gota de la solución sobre una de las placas, cerrarlas y apuntar hacia la luz, allí se observara una escala donde hay una transición de claro a oscuro, en el lugar exacto de esa transición es donde se encuentra la escala de grados brix.

¿QUÉ SE VE EN UN REFRACTÓMETRO?

En la ilustración de la derecha se muestra una imagen tomada de un refractómetro real, nótese la línea de cambio de color dentro del círculo, es importante para la lectura de los grados brix.

CÓMO CONVERTIR LOS GRADOS BRIX EN AZÚCAR

"Brix" es una medida de la cantidad de azúcar en una solución por el valor del total de esa solución. Una solución que es 10 grados Brix tiene 10 gramos de azúcar por cada 100 gramos de solución, o, si la solución es simplemente azúcar y agua, hay 90 gramos de agua y 10 gramos de azúcar. Esta medida generalmente se usa en la confección del vino para determinar el contenido de alcohol potencial de dicha bebida.

Por otro lado, la leche de Soya, la cual está elaborada a partir de granos de soja, constituye una alternativa a la leche, especialmente en la alimentación vegetariana estricta y en dietas hipo lipídicas, debido a su apariencia blanquecina y a su aporte de proteínas.

Nutricionalmente es de mediana digestión, carece de altos niveles de colesterol y tiene la mitad de grasas y calorías, la misma cantidad de vitamina B y más hierro que la leche de vaca. La calidad y cantidad de sus proteínas es superior a la de la carne, el huevo o la leche de vaca. Igual que esta última, también tiene componentes alergénicos, aunque es apta para intolerantes a la lactosa.

Las que se comercializan actualmente, suelen estar enriquecidas con la vitamina B12, de difícil obtención en una alimentación vegetariana estricta.

4. MATERIALES Y METODOS

MATERIALES

Muestras

- Leche de vaca- Leche evaporada- Leche de soya- Leche de soya evaporada- Leche de burra- Leche cortada- Leche en polvo

Instrumentos

- Vaso de precipitado- Equipo de titulación- pH-metro- Refractómetro- Bureta

Reactivos

- Alcohol- Agua destilada- Fenolftaleína- Hidróxido de sodio

Leche de Soya Leche en polvo Leche Evaporada

Brixómetro

MÉTODOS

• DETERMINACION DEL pH

El pH normal de la leche fresca es de 6,5-6,7. Valores superiores generalmente se observan en leches mastiticas, mientras que valores inferiores indican presencia de calostro o descomposición bacteriana.

La determinación del pH de la leche puede hacerse por un método colorimétrico utilizando indicadores, pero resulta inexacto por la opacidad de la leche que interfiere en la lectura del color y además porque solo da valores aproximados. El método más adecuado es el electrométrico empleando un electrodo de vidrio en combinación con un electrodo de referencia. El potencial se mide directamente en términos de pH en la escala de un potenciómetro calibrado con una solución buffer de pH conocido.

• PRUEBA DEL ALCOHOL (REACCION DE ESTABILIDAD PROTEICA)

Como se ha indicado anteriormente, la leche fresca tiene una acidez de 13- 20 mil. De NaOH 0,1N/100mL y un pH de 6,5 – 6,7. Valores superiores de acidez, con la consiguiente disminución de pH, se debe generalmente a descomposición bacteriana propia de la leche de baja calidad. Esta condición puede demostrarse mezclando la leche al igual volumen de etanol de 72º , ya que el alcohol a esa concentración produce floculación o coagulación del producto cuando la acidez es igual o superior a 22,5 mL NaOH 0,1 N/100mL. Una prueba de alcohol positiva indica también poca estabilidad de la leche al calor, lo cual es muy importante si el producto a de ser pasteurizado o esterilizado. Esta prueba es también útil para la detección de leche anormal como calostro o leches con alteraciones en el balance salino, que las hacen más susceptibles a la congelación.

• PRUEBA DE ACIDEZ

La acidez titulable corresponde al número de mililitros (ml) de solución 0,1N de NaOH, necesarios para neutralizar 100ml de muestra. El grado de acidez corresponde a la suma de todas las sustancias de reacción ácida contenidas en la leche.

Principio: Un volumen conocido de muestra (leche) se titula con una solución alcalina de concentración conocida y con la ayuda de un indicador, el cual indica el punto final de la titulación. Se deben pipetear 10ml de muestra (leche) en un matraz, agregar 0,5ml de fenolftaleína y titular con NaOH hasta el primer viraje del indicador (color rosa pálido). Registrar volumen de NaOH.

Después se debe calcular la acidez titulable:

A = (V * 100) / VM

Dónde:

A = acidez titulable, expresada como grados de acidez (mililitros de NaOH 0,1N por 100ml de muestra)

V = volumen de NaOH 0,1N gastado en la titulación en ml.

VM = volumen de muestra en ml.

El Reglamento Sanitario establece que la acidez de la leche debe oscilar entre 12 a 21 ml de NaOH 0,1N /100ml de leche.

5. PROCEDIMIENTOS

Determinación de pH ( Método del potenciómetro )

1) Consiste en Diferencia de potencial entre 2 electrodos sumergidos en la muestra Introducir bulbo en cada muestra y leer pH

2) Esperar a que la lectura se estabilice y anotar.

pH óptimo en leche cruda se encuentra entre 6.6 y 6.8

Determinación de acidez ( titulación )

1) Volumen de leche se titula con solución alcalina e indicador.2) se debe Pipetear muestra en matraz.

3) agregar fenolftaleína, titular con NaOH se registra el volumen gastado4) Después se debe calcular la acidez titulable: A = (V * 100) / VM

Acidez en leche debe oscilar de 12 a 21 ml de NaOH 0.1N/100ml de leche

Prueba de alcohol

1) Adiciono, 5ML de alcohol al 65%, a 5ml de leche2) Agitar unos minutos y observar que ocurre (si se forman grumos similares a

leche cortada).

Determinación de los Grados Brix

1) Colocar el refractómetro en una posición tal que difunda la luz natural o cualquiera otra forma de luz artificial, que pueda utilizarse para la iluminación.2) Limpiar cuidadosamente con alcohol; el refractómetro antes de hacer la lectura.

3) Para cargar el refractómetro, abrir el doble prisma girando el tornillo correspondiente y poner unas gotas de muestra sobre el prisma.4) Cerrar y ajustar finamente. Verificar que al cerrar, la gota este bien distribuida en el prisma como se muestra en la figura.

5) Verificar la exactitud del refractómetro con agua a 293 °K (20 °C), a esta temperatura, el índice de refracción del agua es de 1.3330, o bien utilizar la placa de cuarzo que viene con el equipo, usando bromo naftaleno, al leer hacer la correcciones necesarias.6) Mover el brazo giratorio del aparato hacia adelante y hacia atrás hasta que el campo visual se divida en dos partes, una luminosa y otra oscura. La línea divisoria entre estas dos partes, se le conoce como “línea de imagen”7) Ajustar la línea margen y leer directamente al por ciento de sólidos en la escala brix. (El resultado se expresa en grados brix)

º

6. RESULTADOS

RESULTADOS GRADOS BRIX

• Para hallar el grado brix utilizamos el refractómetro al cual, agregamos unas gotas de la solución sobre una de las placas, cerrarlas y apuntar hacia la luz, allí se observara una escala donde hay una transición de claro a oscuro, y un lugar donde existe un cambio de color, el lugar donde cambia el color es el lugar exacto de esa transición es donde se encuentra la escala de grados brix, de la muestra.

• Al hacer este procedimiento con las distintas leches obtuvimos estos resultados:

Muestras Grados Brix

a) Leche evaporada: 30° brix

b) Leche de soya evaporada: 25° brix

c) Leche de soya normal: 7°brtix

d) Leche en polvo: 19°brix

e) Leche de vaca: 9° brix

f) Leche de burra: 7° brix

RESULTADO PRUEBA DEL ALCOHOL

En el caso de la muestra que analizamos en el laboratorio se observó, la formación de grumos, similar al aspecto de una leche cortada, eso nos indica, que la leche analizada posee una acidez muy alta.

7. DISCUCIONES

Acidez Titulable y pH: ya se ha estudiado estas dos propiedades de la leche en el tema de físico químico. Está claro que la fermentación microbiana modifica estos valores, aumentando la acidez y reduciendo el pH. Sin embargo hay que tener en cuenta que ciertos microorganismos proteolíticos pueden causar la coagulación dulce de la leche, es decir, sin acidez o con alcalinización de la leche.

FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA LECHE

• La evaporación del agua: trae como consecuencia la pérdida de peso, desecación y contracción de la superficie, también afecta la coloración y el aroma (se volatiliza el agua y componentes aromáticos).

• El almacenaje prolongado: produce descomposición de albuminoides, debido a la influencia del oxígeno del aire, la grasas se oxidan debido al efecto del oxígeno y da lugar a la decoloración y aparición del sabor amargo.

•Temperatura: los alimentos: tienen una mayor conservación a bajas temperaturas.

• Humedad: las humedades altas de almacenamiento favorecen la multiplicación de microorganismos.

Se pueden evitar

• Al inactivar o inhibir la acción de microorganismos

• Inactivas enzimas

• Evitar las reacciones químicas

• Evitar la acción de insectos y otros.

• También se pueden evitar por medios físicos como el frió y químicos como el uso de preservativos

La conservación de los lácteos es muy importante desde el punto de vista sanitario ya que el mal almacenamiento, la mala conservación y la mala manipulación, pueden generar el los lácteos un lugar favorable para el crecimiento de microorganismos que pueden ser perjudiciales para el hombre, además el mal almacenamiento, mala manipulación y conservación hacen que el producto no sea de buena calidad y por lo tanto no le brinda una total seguridad al consumidor.

Método de reducción de azul de metileno.

La prueba consiste en teñir la leche con el colorante azul de metileno. Si la leche contiene alto contenido microbiano, se decolorará rápidamente, retomando su color blanco. Al contrario si existen pocos microorganismos el color azul se pierde lentamente.

Esta prueba debe realizarse dentro de un lapso no mayor de 4 horas desde la toma de la muestra. Si se toman muestras en un predio agrícola no debe exceder las 8 horas. En ambos casos las muestras deben mantenerse hasta el inicio de la prueba en un baño de agua, a una temperatura entre 0-5ºc.

Se deben agregar asépticamente 10ml de leche cruda en 2 tubos de ensayo. Agregar 1ml de solución de azul de metileno, tapar, agitar y llevar a incubadora a 36ºc más menos 1ºc por 10 min. Pasado este tiempo invertir los tubos, para favorecer la mezcla. Registrar este momento como inicio de la incubación.

Se debe verificar el color a los 60 min. De iniciado el tiempo de incubación. Si ha perdido color, registrar el TRAM a los 60 min.

Verificar por segunda vez a las 3 hrs. de iniciada la incubación. Si las muestras pierden el color registrar el TRAM menor que 3 hr.

según la pag. http://www.aprocal.com.ar/wp-content/uploads/pH-y-acidez-en-leche2.pdf nos define el valor del pH así:

La leche d vaca recién ordeñada y sana , es ligeramente ácida , con un PH comprendido entre 6,5 y 6,8 como consecuencia de la presencia de caseínas , aniones fosfórico y cítrico, principalmente (Alais, 1985 ; fox y McSweeney, 1998) . Estos valores se aplican solamente a temperaturas cercanas a 25° C.

Pero también otro punto de discusión sería lo obtenido en la prueba del alcohol que se realizó pasajeramente :

Lo explicado lo podemos contrastar con la explicación siguiente:

MEDICION DE LA ACIDEZ:

Prueba de alcohol Materiales: 3ml. De leche 3ml alcohol al 65-70% recipiente plástico o una cuchara procedimiento: Adiciono, 3ML de alcohol al 65%, a 3ml de leche, si observo, formación de grumos, similar al aspecto de una leche cortada, indica, que la leche posee una acidez muy alta.si no presenta formación de grumos la leche no presenta acidez desarrollada Resultados: Cuando la leche está muy acida, se paga a menor precio, y esta es destinada, a elaborar productos, que requieran alta acidez, como queso doble crema.

El otro punto en discusión era que cosa era ese grumo que se formaba en la leche cuando éste se cortaba, y si es que tiene algunas propiedades beneficios.

Notamos que lo que dice como dato teórico si es cierto ya que los valores que obtuvimos fueron de 6,59, lo cual demuestra que nuestra leche estuvo en buen estado.

A pesar de que el rango de pH estuvo en su valor normal que hacía suponer que nuestra leche utilizada de muestra estaba bien, en esa prueba mostraba lo contrario porque al ponerse en contacto con el alcohol, la leche rápidamente cambio de contextura liquida a una parecida a la leche cortada lo cual demuestra que no estuvo puro del todo si no que ya estaba un poco ácida

La leche contiene vitaminas (principalmente tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y vitaminas A, D y K), minerales (calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas cantidades), proteínas (incluyendo todos los aminoácidos esenciales), carbohidratos (lactosa) y lípidos. Los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina C.

En cuanto a las proteínas, estás se pueden clasificar de manera general en proteínas globulares y fibrosas. Particularmente en la leche hay tres clases de proteínas: caseína, lacto albúminas y lacto globulinas.

La caseína es una proteína de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteínas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico, por lo tanto su molécula contiene un elemento fósforo. La caseína representa cerca del 77 al 82 por ciento de las proteínas presentes en la leche y el 2.7 por ciento en la composición de la leche líquida.

Cuando coagula con renina, es llamada paracaseína, y cuando coagula a través de la reducción del pH es llamada caseína ácida. Cuando no está coagulada se le llama caseinógeno.

La caseína es un sólido blanco-amarillento, sin sabor ni olor, insoluble en agua. Se dispersa bien en un medio alcalino, como una solución acuosa de hidróxido de sodio: NaOH, formando caseinatos de sodio.

La caseína se obtiene coagulando leche descremada con ácido clorhídrico diluido, así se imita la acidificación espontánea. Los coágulos se decantan, se lavan con agua, se desecan y finalmente se muelen. Dentro de las principales aplicaciones que tiene la caseína, se encuentran:

Usos y aplicaciones de la caseína

La caseína generalmente se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y el preparación de tejidos, clarificación de vino, elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botonería, peines y mangos de utensilios), pinturas, la cual ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios, pegamento en relojería, carpintería (recomendadas para maderas terciadas), papel, vidrio, porcelana.

La caseína industrial se vende en grano, fino o grueso. La “harina de caseína” está finamente molida.

Por otro lado tenemos la siguiente definición:

MEDICION DE SÓLIDOS SOLUBLES Materiales: 2 gotas de leche lactómetro Procedimiento: Dispongo en el lente del refractómetro las dos gotas de leche Lo dirijo hacia la luz, y realizo la lectura. Resultados: Una leche se considera de buena calidad cuando la lectura supera los 8 grados brix.

Una vez comprobada que una leche cortada tiene una acidez más elevada que la misma muestra de leche bien conservada se puede pasar a demostrar que esta acidez (pH< 4,5) provoca la precipitación de la caseína de la leche.

Buscando en el internet nos topamos con esta pregunta:

¿Porque la leche líquida es más acida que la leche en polvo. Con un pH metro se mide el pH de la leche líquida y me resulto el pH de 6.4, y el de la leche en polvo 6.8.?

Porque el ácido láctico que viene de la descomposición del azúcar de la leche (lactosa) es más débil cuando la leche es en polvo...por el tratamiento q tiene esta...por ello su pH es más alto, pues esta es ligeramente menos acida que en solución liquida

Según esta definición se considera de buena calidad a las leches cuyo ph supera los 8 ° brix , y según nuestros resultados entonces tendríamos que en nuestras leches la de calidad son todas menos la de burra , y la de soya normal , esto se podría explicar por las condiciones a la que se mantuvieron a la intemperie durante el trayecto hacia nuestra clase , y por su propia calidad.

La mejor forma de demostrar esta definición es con la prueba del alcohol que se realizó.

8. CONCLUSIONES

Gracias a esta práctica pudimos aprender a calcular y determinar los grados Brix, los cuales son importantes de saber medir, ya que indica el nivel de azúcar que contienen ciertas sustancias, en este caso los seis tipos de leche diferentes.

Los grados Brix se cuantifican con un sacarímetro -que mide la densidad (o gravedad específica) de líquidos- o, más fácilmente, con un refractómetro.

Un grado Brix es la densidad que tiene, a 20°C, una solución de sacarosa al 1 %, y a esta concentración corresponde también un determinado índice de refracción.

Por ejemplo una solución de 25°Bx tiene 25 g de sacarosa, por 100 g de líquido.

Pudimos entender los diferentes factores que afectan a la calidad de la leche.

Logramos aprender a determinar la calidad de la leche por medio del método de la prueba del alcohol.

El pH de la leche es ligeramente ácido (pH comprendido entre 6,6 y 6,8).Otra propiedad química importante es la acidez, o cantidad de ácido láctico, que suele ser de 0,15-0,16% de la leche.(se demostró con un 0,18 % q obtuvimos)

La leche evaporada aporta una gran cantidad de nutrientes a la persona que la consume por su alto porcentaje de ácidos grasos que contiene y el valor calórico que posee.

Se concluyó además que el rango del pH tiene de rango de 0 a 7 y de 7 a 14, esto indica de que si el valor es 7 es neutra, si es menor a 7 es ácida por lo tanto no falta mucho para su putrefacción.

El brixómetro cuenta con tres escalas de medición de ° brix, entre ellos el 1° es para leches, la 2° escala es para néctares y la 3° escala es para manjar,

mermelada, justamente dependiendo el rango de cantidad de azúcar se regulará.

Se determinó que todas las leches excepto la cortada aún estaban aptas para el consumo humano ya que el control de calidad realizado lo demuestran todo.