Capítulo 1 Generalidades

Definiciones: La leche de vaca es la más abundante y la de mayor consumo en el mundo. En cualquier otro caso esta palabra irá seguida del nombre del animal del cual proviene. La razón para fijar el mínimo de grasa y de sólidos no grasos es que el valor nutritivo de la leche depende en gran parte de la combinación de estos dos, debe aclararse. En Alemania definen a la leche natural como el producto obtenido higiénicamente por ordeño regular y completo.

También se hace mención a la heterogeneidad, variabilidad de la composición y su alterabilidad. Hay que mencionar que el Instituto Centroamericano de Investigación y Tecnología Industrial da la siguiente definición que la leche fresca de vaca es aquel producto íntegro, no alterado ni adulterado, del ordeño higiénico regular. Además de esta definición existe la exigencia de ciertas características que debe reunir la leche; éstas varía de un país a otro y, sólo como ilustración, se copian acá las características exigidas por la Norma Centroamericana.

Características Generales: La leche fresca de vaca deberá presentar aspecto normal, estará limpia y libre de calostro, preservadores, antibióticos, colorantes, materias extrañas y sabores u olores ajenos al mismo. La leche fresca de vaca se ajustará a las condiciones exigidas por la legislación sanitaria de cada país. Dentro de las características físicas y químicas se encuentran las siguientes: Materia grasa, sólidos totales, acidez, cenizas, sedimento etc.

Calostro: es la secreción láctea obtenida 15 días antes y cinco días después del parto. El calostro es ligeramente viscoso, de sabor salino, color amarillo a pardo y se coagula es expuesto al calor.

Leche Entera: también se le conoce como leche integral o simplemente como leche es aquella que mantiene sus componentes originales.

Leche Cruda: Es la leche entera sin tratamiento alguno.

Leche Estandarizada: Es aquella cuyo porcentaje de grasa no ha sido alterado, pudiendo ser mayor o menor que el que tenía originalmente.

Leche Semidescremada: Es la leche a la que se le ha extraído cerca del 50 por ciento de su materia grasa.

Leche Descremada: En muchos lugares se le conoce como leche magra, aunque en algunos países se llama leche magra a la que contiene 2 a 3 porciento de grasa.

Leche Baja En Grasa: Es la porción de leche que contiene no menos de 0.5 porciento ni mas de 2 porciento de grasa.

Leche Pasteurizada: Es aquella que ha sido sometida a un tratamiento térmico específico y por un tiempo determinado para lograr la destrucción total de los organismos patógenos.

Leche Homogenizada: Es aquella que ha sido sometida a tratamientos térmico-mecánicos para cambiar ciertas propiedades físicas y dividir el tamaño de los glóbulos grasos.

Leche Ultrapasteurizada: Es la que ha sido sometida a un proceso térmico por inyección de vapor y posterior extracción del agua por condensación por medio del vacío.

Leche Evaporada: Es el producto obtenido de la leche entera o descremada, mediante la extracción de cerca del 50 por ciento de su contenido de agua.

Leche Condensada: Es aquella a la que se le ah extraído parte del agua y se le ha agregado cerca del 40 y 45 porciento de azúcar de caña.

Leche en Polvo: Es la porción que queda de la leche entera o descremada, después de haberle quitado cerca del 95 por ciento de su contenido de agua.

Leche Adulterada: Es aquella que contiene sustancias dañinas o tóxicas, en cantidades que pueden afectar la salud.

Crema: Es la porción de leche rica en grasa que resulta del descremado de la leche entera. En algunos países se exige que la crema tengo un mínimo de 18 por ciento de grasa, pero en Centroamérica se recomienda no menos de 25 porciento de grasa.

Crema Ácida: Es la crema pasteurizada sometida a la acción de cultivos lácticos para elevar su acidez a más de 0.20 porciento de acidez. La crema ácida, obtenida por acidificación natural de la crema cruda, puede ser dañina a la salud del consumidor.

Crema Liviana: Es la crema que contiene no menos de 18 porciento ni más de 30 porciento de grasa.

Crema Pesada: Es aquella que contiene no menos de 36 porciento de grasa.

Crema Batida: Es la crema a la cual se le ha incorporado aire o algún gas y su contenido de grasa varía de 30 porciento a más.

Crema Cruda: Es el producto obtenido de la leche cruda, cuyo porcentaje de grasa es mayor de 18 porciento.

Crema Plástica: Es la porción de leche cuyo contenido graso llega a 80 porciento.

Queso: Producto obtenido mediante la coagulación de la leche y eliminación del suero.

Mantequilla: producto obtenido del batido y desuerado de la crema contiene normalmente cerca de 80 porciento de grasa.

Suero: Es un subproducto de la elaboración de quesos o mantequilla.

Los constituyentes de la leche se encuentran en tres estados físicos: solución o fase hídrica, suspensión micelar.

Factores que afectan la composición de la leche: La composición de leche varía de acuerdo con la especie, razas, ordeños, durante el ordeño, cuartos de la ubre, período de lactancia, estado nutricional, composición del alimento, estaciones del año, temperaturas ambientales, edad, salud de la ubre y enfermedades en general.

Características de los constituyentes de la leche: El contenido de agua puede variar, esto se debe a que varía cuando se altera la cantidad de cualquiera de los otros componentes de la leche. La leche contiene un nivel relativamente alto de agua, lo que hace que algunas personas duden de su valor alimenticio.

Grasa: Esta formada por varios compuestos que hacen de ella una sustancia de naturaleza relativamente compleja y es la responsable de ciertas características especiales que posee la leche.

Estructura de la Grasa: La grasa de la leche se encuentra en pequeños glóbulos en emulsión temporal; no son visibles a simple vista pero pueden se observados con la ayuda de un microscopio, utilizando su lente objetivo de pequeño aumento.

Los glóbulos grasos forman racimos a medida que se elevan, debido a su menor peso específico en comparación con el líquido que los rodea, y forman una capa de rema en la superficie del líquido.

El tamaño del glóbulo graso tiene importancia práctica en el descremado y embarque de la leche, así como el batido de la crema y la manufactura de quesos.

Descremado de la Leche: Esta práctica aún perdura en las pequeñas explotaciones pero en la mayoría de los casos ya se utiliza descremadora

mecánica y de allí que el tamaño de los glóbulos grasos no importe porque estas separan la crema gracias a la fuerza centrífuga que desarrollan.

Manufactura de Quesos: Durante el cuajado de la leche ésta es mantenida en reposo por espacio de 30 a 45 minutos y en algunos casos por más tiempo. En dicho período los glóbulos grasos grandes se acumulan en la superficie y sus pérdidas es mayor en el suero.

Composición Química de la Grasa: La grasa de la leche está compuesta por triglicéridos o ésteres de ácidos grasos con glicerol. La grasa de la leche probablemente contiene más ácidos grasos que cualquiera otra grasa ya que hasta la fecha se han identificado cerca de 60 ácidos grasos.

Propiedades de la Grasa de la Leche

Punto de Fusión: Debido a que la grasa de la leche está formada por varios ácidos grasos, su punto de fusión es variable. Es importante mencionar que cada ácido graso tiene diferente punto de fusión, punto de ebullición y gravedad específica. También se encuentran otros puntos que varían según la temperatura como lo es el punto de solidificación y gravedad específica.

Proteína: Dentro de los compuestos orgánicos uno de los más complejos es el formado por las proteínas. Desde el punto de vista nutricional las proteínas constituyen la parte más importante de la leche por ser vitales para la vida; desde el aspecto industrial la proteína juega un papel preponderante en la manufactura de quesos ya que forma casi el 30 porciento de estos productos.

Composición de la Proteína: las proteínas de la leche son polímeros de alfa aminoácidos y algunas veces contienen, además de aminoácidos, otros compuestos, pero su estructura básica está formada por aminoácidos unidos por medio del enlace péptido entre el grupo amino y el grupo carboxilo.

Holoproteínas: Formadas por sólo aminoácidos; ejemplo, beta lactoglobulina y alfa lacto albúmina.

Fosfoproteínas: Contienen ácido fosfórico ligado a un hidroxiaminoácido; ejemplo, las alfa y beta caseínas.

Glicoproteínas: Contienen una parte glucídica; ejemplo, las globulinas.

Lipoproteínas: Contienen ácidos grasos; ejemplo, los fosfolípidos y carotenoides.

Reacciones Químicas: Las proteínas participan en gran número de reacciones químicas y entre ellas están las siguientes: oxidación, reducción, hidrólisis,

desaminación y reacción con alquilos, arilos, acilos, formaldehido, iodo y otros compuestos más.

La Caseína: Esta compuesta de proteínas fosfatadas y contiene también calcio con el cual forma un complejo calcio-caseína. La caseína es el componente principal de la proteína de la leche y representa cerca del 80 porciento de la proteína total, además de participar en muchos procesos tecnológicos, por ejemplo la producción de quesos.

Usos de la Caseína: En la separación de la crema la mayor parte de la caseína queda con la leche descremada; en la manufactura de quesos la caseína es coagulada y forma cera del 25 porciento del queso terminado.

Carbohidratos: La lactosa es el carbohidrato más importante de la leche y está formado por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Su fórmula general es igual a la de la sacarosa. Pero tiene diferentes propiedades dada su estructura cíclica.

Importancia de la Lactosa: La lactosa es el principal factor en el control de la fermentación y maduración de los productos lácteos, contribuyen al valor nutritivo de la leche y subproductos.

Sales Minerales o Cenizas: Los minerales se agrupan en macroelementos y oligoelementos, según la cantidad en que se encuentren en la leche, lo que es lo mismo que elementos mayores y elementos menores o micro-elementos.

Los macroelementos están formados por calcio, fósforo, magnesio, potasio, cloro, azufre, citratos, carbonatos y silicatos. Los microelementos están formados por hierro, cobre, aluminio, zinc, manganeso, cobalto, yodo, níquel, boro, plomo, arsénico, cromo, selenio, molibdeno, flúor y bromo.

Determinación de los Minerales: Las cenizas en realidad no representan todas las sales minerales, ya que en el proceso de determinar las sales, que es por incineración, ocurren pérdidas de los elementos más volátiles.

Componentes Menores: Además de los grupos ya mencionados la leche contiene pequeñas cantidades de otras sustancias.

Gases: La cantidad de gases incorporada en la leche recién ordeñada puede llega a representar hasta el 10 porciento de su volumen. A medida que pasa el tiempo disminuye el CO2, hasta estabilizarse cerca del 4 porciento de su volumen.

Ácidos Orgánicos: El ácido cítrico es un componente normal de la leche y se encuentra entre 1.80 y 2.45 gramos por cada kilogramo de leche.

Fosfolípidos: Los fosfolípidos se componen de 30 porciento de lecitinas, 45 porciento de cefalinas y 25 porciento de esfingomielinas. E l principal fosfolípido es la lecitina, que es un excelente agente emulsificante y forma parte de la película adsorbida en la superficie de los glóbulos grasos.

Pigmentos: El caroteno, es el principal pigmento de la leche, de color amarillo y soluble en las grasas, es el precursor de la vitamina A. La cantidad de caroteno que se encuentra en la leche depende en forma considerable de la alimentación que el animal recibe; por ejemplo, en la época de abundancia de forraje verde la leche aumenta su contenido de caroteno.

La riboflavina es un pigmento soluble en agua y da una coloración verde amarillenta al suero del queso.

Enzimas: Son sustancias químicas secretadas por las células y que estimulan reacciones químicas sin formar parte del compuesto resultante; también se les conoce como catalizadores orgánicos o bioquímicos, son específicos y su actividad depende del Ph y de la temperatura.

Las enzimas de la leche juegan un papel muy importante en la industria láctea ya que algunas de ellas son responsables de la degradación del producto, como por ejemplo la lipasa, que ocasiona la rancidez; otras permiten controlar el calentamiento de la leche en la zona de pasteurización, como la fosfatasa; algunas tienen acción bactericida y protegen la leche inmediatamente después del ordeño, tal como la lactoperoxidasa y la lisozima.

Lactoperoxidasa: Actúa como inhibidor de ciertas bacterias lácticas.

Lipasa: Esta enzima hidroliza las grasas de la leche en glicerol y ácidos grasos y por consiguiente ocasiona rancidez.

Catalasa: Esta enzima descompone el agua oxigenada en agua y oxígeno molecular. El contenido de leucocitos o bacterias en la leche eleva el contenido de catalasa, por lo que se le usaba para medir la calidad higiénica de la leche.

Vitaminas: Las vitaminas de la leche están agrupadas en liposolubles e hidrosolubles; liposolubles son las vitaminas A,D,E y K, y las hidrosolubles son las vitaminas del complejo B y la vitamina C.

Las vitaminas son sustancias orgánicas necesarias para mantener la vida. Están presentes en pequeñas cantidades en la mayoría de los alimentos y regulan la utilización de los carbohidratos, grasas, proteínas y minerales. Su ausencia, así como el exceso de alguna de ellas en la dieta, causan trastornos que pueden conducir a la muerte.

Propiedades de la Leche: Todas las propiedades de la leche están determinadas por sus constituyentes, por lo que cualquier proceso y operación que altere a éstos se refleja en ella.

El sabor de la leche al final de la lactancia es ligeramente salado debido al aumento de cloruros. La leche absorbe los sabores procedentes de los alimentos, del medio ambiente y los utensilios. También es posible que algunos sabores sean producidos por hidrólisis de la grasa; el sabor oxidado es conocido como sabor a cartón, sabor metálico, sabor a papel, sabor aceitoso y sabor seboso.

Olor: La leche recién ordeñada tiene un ligero olor al medio ambiente donde es obtenida, pero luego desaparece. El olor de la leche comercial es difícil de percibir salvo que sea un olor ajeno a ella. Entre esos olores ajenos están los que provienen de algunos alimentos, medio ambiente, utensilios y de los microrganismos.

Color: La leche es un líquido blanquecino amarillento y opaco, color característico que se debe principalmente a la dispersión de la luz por las miscelas de fosfocaseinato de calcio. Asimismo, el color de la leche varía según el proceso al que haya sido sometida.

Viscosidad: La viscosidad de la leche está dada por el grado de resistencia a fluir, o sea que es el coeficiente de frotamiento entre las moléculas. La viscosidad aumenta con la disminución de la temperatura, el incremento del contenido graso, la homogenización, fermentación, envejecimiento y altas temperaturas seguidas de enfriamiento.

La viscosidad juega un papel muy importante en la comercialización de la crema porque da la sensación de alto contenido de grasa, y de ahí que cuanto más viscosa la crema parece más risa en grasa.

Calor Específico: El calor específico se expresa en número de calorías necesarias para elevar la temperatura de un gramo de sustancia en un grado centígrado, y varía según la temperatura.

El calor específico puede ser utilizado para calcular el costo de calentamiento o enfriamiento de la leche.

Congelación: Los constituyentes solubles (lactosa y sales) determinan el punto de congelación y son los responsables para que éste sea menor que el del agua. Las grasas y las proteínas tienen muy poco o nada que ver con el punto de congelación de la leche.

Ebullición: La leche hierve a 100.17 grados centígrados debido a las sustancias solubles que posee.

Gravedad Específica: Es el peso de un líquido o sólido a una determinada temperatura, comparado con el peso de un volumen igual de agua a la misma temperatura.

La gravedad específica de la leche puede ser determinada encontrando el peso de un volumen de un peso conocido. Para determinar la gravedad específica de la leche recién ordeñada debe esperarse por lo menos una hora, a fin de que el contenido de gases se normalice.

La gravedad específica de la leche procedente de un hato mezclado de razas es de 1.0325 en promedio, pero puede variar desde 1.030 hasta 1.033 y en algunos casos exceder estos límites. La gravedad específica es normalmente tomada en 15 grados centígrados o corregida a esta temperatura.

Los sólidos no grasos y la grasa determinan la gravedad específica de la leche en formas opuestas, por ejemplo, a mayor contenido graso menor gravedad específica y a mayor contenido de sólidos no grasos mayor gravedad específica, y viceversa.

Debido a este fenómeno, mediante la gravedad específica y el análisis de grasa se puede averiguar si la leche tiene adulteración con agua. Este principio, además, explica el porqué de la alta gravedad específica de la leche descremada, que es 1.035 o más.

Reacción Ionica: La leche normal se comporta como un compuesto anfotérico, lo que significa que puede comportarse como base y como ácido, ya que cambia el papel rojo de litmus a azul y el papel azul de litmus a rojo. La concentración de iones de hidrógeno ph en la leche varía de 6.5 a 6.7; en casos graves de mastitis el ph puede llegar a 7.5 y en presencia de calostro puede bajar a 6.0.

La leche fresca no contiene ácido láctico, sin embargo da una reacción ácida debido al ácido carbónico que se forma a partir del anhídrido carbónico, los fosfatos, los citratos y las proteínas.

Una leche buena, con alto contenido graso y por ende con alto contenido de sólidos no grasos, puede mostrar una acidez aparente alta. La prueba de acidez de mayor tolerancia a ciertos hatos. Si el límite de aceptación de la leche es fijado en 0.18 porciento, tal como ocurre en muchas plantas lecheras, el hato que produce leche con 0.15 por ciento de acidez tiene una tolerancia de 0.03 porciento sin embargo, el hato produce leche con 0.18 porciento de acidez aparente no tiene

margen alguno de tolerancia, por lo que es aconsejable conocer la acidez de la leche fresca en la finca cada hato que vende leche a la planta procesadora.

La acidez es una prueba aproximada y no se le debe dar mucha importancia como índice de contaminación bacterial, ya que no siempre el alto grado de acidez corresponde a un alto número de microorganismos; ejemplo: la leche mastítica contiene un alto número de microorganismos y la acidez es más baja que lo normal.

La acidez verdadera es la que está dada por la presencia del ácido láctico y otros ácidos originados durante la fermentación; a esta acidez también se le conoce como acidez desarrollada o real. Durante la fermentación de la lactosa ocurren además otras fermentaciones que dan origen a olores o aromas característicos y por esto a pesar de que el ácido láctico es inodoro se dice que la leche ácida posee un olor característico.

Las plantas lecheras que usan el grado de acidez (ATECAL) como base de aceptación o de rechazo de la leche que compran, deben considerar lo siguiente:

a) Realizar pruebas periódicas de acidez de la leche en la finca del productor, para que sirva de punto de comparación con acidez de la leche a la llegada a la planta.

b) Fijar un margen de tolerancia igual para todos los productores.c) No incluir la acidez titulable como parte de la Tabla de clasificación de la

leche cruda por que la poca precisión de esta prueba podría hacer que el laboratorista, intencionalmente obtenga resultados diferentes para una misma muestra, lo cual podría representar la diferencia entre un grado y otro, y esto significa dinero.

d) Por lo expuesto, se recomienda el uso de la acidez (ATECAL) como una guía para distinguir la lecha mala pero no para castigar la leche buena.