QUÍMICA, ALIMENTACIÓN Y SALUD ALIMENTOS LÁCTEOS 5º QUÍMICA ESCUELA ORT

Leche Composición: Agua: 88% Proteínas: 3% Materia grasa: Leche entera: 3% Leche parcialmente descremada: 1,5% Leche descremada: 0% Lactosa Vitaminas Minerales

Envases Sachet: leche pasteurizada y ultrapasteurizada. Cartón: leche ultrapasteurizada y esterilizada UAT. Botella: leche esterilizada UAT. Lata: leche esterilizada en autoclave.

Análisis de Genuinidad Se realizan con el fin de investigar si la leche ha sido adulterada. Densidad a 15 ºC: se utiliza un termolactodensímetro. La densidad deberá ser corregida en caso de que la medición se realice a una temperatura diferente a 15º C.

Análisis de Genuinidad

Análisis de Genuinidad Materia grasa: Método de Gerber. Utiliza H2SO4 y alcohol amílico para ataque previo. Utiliza butirómetro. Proteínas totales: Método de Kjeldahl. Factor 6,38.

Análisis de Genuinidad Extracto seco no graso: Calentamiento en estufa a 100-105 ºC hasta peso constante. Descenso crioscópico: Medición del punto de fusión de la leche congelada.

Análisis de Alteración Se realizan con el fin de investigar si la leche se encuentra alterada microbiológicamente. Acidez: Titulación de 10 mL de leche con NaOH hasta viraje de la fenolftaleína. Se informa como % de ácido láctico. (VN)NaOH = (m/PEq)láctico

Análisis de Alteración Reductasimetría: Las bacterias lácticas tienen la enzima reductasa. Si la leche está alterada tendrá una mayor cantidad de reductasa que lo normal. Se agrega azul de metileno a la leche. Se incuba 1 hora a 37ºC. Si la leche está alterada y hay mucha concentración de reductasa, el azul de metileno se reducirá y perderá su color azul. LA LECHE NO DEBE DECOLORARSE LUEGO DE 1 HORA DE INCUBACIÓN

Análisis de Alteración Coagulación por calor: El ácido láctico producido por las bacterias es capaz de producir la desnaturalización de la caseína de la leche (se corta). Si la leche está alterada pero aún no se cortó, al calentar la misma podría desnaturalizarse. El calor es un agente desnaturalizante, pero si la leche no está alterada no se corta por calentarla. LA LECHE NO DEBE CORTARSE AL SER CALENTADA

Análisis de Alteración Coagulación por alcohol 70% v/v: Es el mismo fundamento que el de coagulación por calor. El alcohol también es un agente desnaturalizante. LA LECHE NO DEBE CORTARSE AL AGREGAR ETANOL 70%

Búsqueda de sustancias nos permitidas Está prohibido el agregado de cualquier aditivo a la leche. Búsqueda cualitativa de sustancias conservantes: Lavandina: Se agrega KI + HCl + almidón. Si hubiera presente hipoclorito, el I- se oxida a I2. El I2 reacciona con el almidón dando color azul-violeta.

Búsqueda de sustancias nos permitidas Formaldehído: Se agrega floroglucina + NaOH. El formol reacciona con la floroglucina en medio alcalino dando un compuesto colo rojo. Agua oxigenada: Se agrega ácido vánadico + H2SO4. El H2O2 reacciona formándose un compuesto color rojo.

Evaluación del tratamiento térmico El único modo de preservación permitido en la leche es el calor. Existen diversos procesos. Mediante la evaluación de la actividad de enzimas de la leche, se podrá diferenciar si la leche ha alcanzado la temperatura necesaria. No llegó a 72 ºC: no apta para el consumo. Alcanzó los 72 ºC: leche pasteurizada. Superó los 100 ºC: leche ultrapasteurizada o esterilizada.

Evaluación del tratamiento térmico Fosfatasa alcalina (FAL): Esta enzima se desnaturaliza a los 70 ºC aproximadamente. Se agrega un sustrato (p-nitrofenilfosfato) en medio alcalino. Se incuba 1 hora a 37 ºC. Si la enzima está activa, degrada el sustrato a p-nitrofenol, de color amarillo.

Evaluación del tratamiento térmico Peroxidasa: Esta enzima se desnaturaliza a temperaturas mayores a los 100 ºC, por lo que su ausencia indica que la leche alcanzó dicha temperatura. Se agrega bencidina + ácido acético + H2O2. Si la enzima está presente, ésta degrada el H2O2 y se forma un compuesto color azul. Si la leche fue correctamente calentada no se debe observar color.

Tratamientos térmicos Destrucción de microorganismos en función del tiempo a una determinada temperatura.

Tratamientos térmicos D: tiempo de reducción decimal Es el tiempo necesario, a una determinada temperatura, para destruir al 90% de los microorganismos que había. TMT: tiempo de muerte térmica Es el tiempo necesario, a una determinada temperatura, para destruir a todos los microorganismos que había.

Tratamientos térmicos Ejemplo 1: Si D=40 seg a 60 ºC, y había 104 bacterias viables: Tiempo (seg) Nº Viables 10000 40 1000 80 100 120 10

Tratamientos térmicos Valor z: Es la cantidad de grados centígrados que se debe aumentar la temperatura del proceso para que el TMT disminuya un 90%.

Tratamientos térmicos Ejemplo 2: Si el valor z=5 ºC y el TMT es 1500 seg a 65 ºC: T (ºC) TMT (seg) 65 1500 70 150 75 15 80 1,5 60 15000 Siempre que se trabaje en esta dupla tiempo-temperatura, es equivalente desde el punto de vista de destrucción de microorganismos. No así desde el punto de vista nutricional. Siempre es conveniente calentar menos tiempo a mayor temperatura. (HTST).

Pasteurización Tiempo: 15 segundos Temperatura: 72º C Objetivo: destruir al microorganismo patógeno más termorresistente (Mycobacterium tuberculosis). La leche preserva calidad nutricional y organoléptica. Enzimas: FAL: - Peroxidasa: +

Ultrapasteurización Tiempo: 2 segundos Temperatura: 138º C Objetivo: destruir a casi todos los microorganismos presentes en la leche. Envasado no aséptico en envases estériles. La leche preserva calidad nutricional y organoléptica. Enzimas: FAL: - Peroxidasa: -

Esterilización UAT “LARGA VIDA” Tiempo: 2 segundos Temperatura: 150º C Objetivo: destruir a todos los microorganismos presentes en la leche. Envasado aséptico en envases estériles. La leche preserva calidad nutricional y organoléptica. Enzimas: FAL: - Peroxidasa: -

Esterilización UAT Además, luego de una incubación a 37°C durante 7 días debe: No sufrir modificaciones que alteren el envase. Ser estable al etanol 68% v/v. La acidez no deberá superar en más de 0,02% m/v de ácido láctico a la determinada en otra muestra original cerrada sin incubación previa Las características sensoriales no deben diferir de las de una leche UAT sin incubar.

Esterilización industrial Tiempo: 15 minutos Temperatura: 121º C Objetivo: destruir a todos los microorganismos presentes en la leche. Envasado previo al proceso. Enzimas: FAL: - Peroxidasa: -

Bioquímica de la leche Composición de la leche: Proteínas: Caseínas Proteínas del suero lácteo Grasas Hidratos de carbono Vitaminas Minerales

Proteínas Caseínas: Alfa-caseína Beta-caseína Kappa-caseína Proteínas del suero lácteo: alfa-lactalbúmina beta-lactoglobulina Lactoferrina Inmunoglobulinas Albúmina sérica Lisozima Enzimas

Origen de las proteínas Órgano productor Alfa-lactalbúmina Mama Beta-lactoglobulina Lactoferrina Inmunoglobulinas Suero sanguíneo Albúmina Caseínas

Caseínas Son las proteínas que precipitan a pH 4,6 y forman un coágulo o cuajada. Las caseínas son fosfoproteínas. Al fosfato de las caseínas se atrae el Ca2+ de la leche. Se forman micelas de caseína, conformadas por proteínas + fosfato + calcio. La leche humana tiene un contenido mucho menor de caseína en su composición.

Caseínas

Proteínas del suero Proteína Función a - lactalbúmina Necesaria para síntesis de lactosa b - lactoglobulina Ausente en leche humana. Responsable del gusto a cocido de la leche Inmunoglobulinas Pasaje de IgG de la vaca al ternero. De la madre al bebé pasa IgA Enzimas: lipasa, FAL, plasmina, catalasa, peroxidasa, lisozima

Grasas La leche contiene: TG con AG de cadena larga (16 ó más átomos de carbono). TG con AG de cadena corta (4 y 6 átomos de carbono). TG con AG de cadena media (8 a 14 átomos de carbono). AG poco corrientes: cadena impar, ramificados. CLA: ácido linoleico conjugado.

Homogeneización Las grasas no se disuelven en el agua de la leche, por lo que espontáneamente tiende a separarse. Para evitar esto en la industria láctea se realiza la HOMOGENEIZACIÓN: que disminuye el tamaño de los glóbulos de grasa para retardar la separación. Se hace pasar la leche a alta presión por un orificio pequeño a alta velocidad.

Homogeneización

Lactosa Es un disacárido reductor. Es sustrato de la reacción de Maillard. Buscada en el dulce de leche pero debe ser evitada en la leche tratada térmicamente, leche en polvo, leches concentradas.

Lactosa Regula la flora intestinal. Selecciona un tipo de bacterias benefactoras: las bifidobacterias. Las selecciona ya que estas bacterias tienen la enzima lactasa, y utilizan la lactosa como fuente de energía. La lactosa es metabolizada a ácido láctico. Estas bacterias son acidófilas: generan un ambiente ácido que favorece la absorción del Ca2+ de la leche. El calcio en medio alcalino: Ca2+ + OH- → Ca(OH)2 ↓↓ y no se absorbe.

Minerales Calcio Fósforo Sodio (más en leche de vaca que en leche humana) Potasio (más en leche de vaca que en leche humana) Cloruro Magnesio Hierro, Zinc y Cobre: alta biodisponibilidad en leche humana

Vitaminas liposolubles D E K (sintetizada por microorganismos del rumen) Al descremar las leches, las vitaminas liposolubles se pierden. Igualmente, las leches de vaca se fortifican con vitaminas A y D.

Vitaminas hidrosolubles Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B3) Acido pantoténico (B5) Piridoxina (B6) Cianocobalamina (B12) Ácido ascórbico (C)

Células Células somáticas: provienen de la descamación del tejido mamario. Leucocitos: aumentan en MASTITIS. Microorganismos.

Calostro Secreción durante los primeros días post – parto. Concentrado de anticuerpos, importantes para el ternero durante los primeros días de vida. Prohibido por el CAA la comercialización de calostro.