Transcript OVA_presentacion_Unidadx

TECNOLOGÍA DE LACTEOS
UNIDAD I Ciencia de la leche y calidad de la leche
UNIDAD I Ciencia de la leche y Calidad de la leche
Objetivos específicos
Comprender lo relacionado con la ciencia de la leche, teniendo en cuenta su estructura,
características físicas químicas bioquímicas y microbiológicas.
Conocer los diferentes efectos de los tratamientos térmicos en la leche
Reconocer la importancia de la leche y sus productos en la alimentación humana
Conocer los diferentes etapas que se realizan sobre la leche para su industrialización
Conocer los procesos tecnológicos para la obtención de: leches concentradas, leche en polvo,
mantequilla, leches fermentadas, quesos, y helados.
Conocer los diferentes defectos que se presentan en cada uno de los productos obtenidos a
partir de la leche, identificar sus causas y la forma de corregirlos o evitarlos
Aprender los cálculos matemáticos que se requieren en cada uno de los procesos para la
estandarización de los diferentes productos
Reconocer los principios de transferencia de calor y masa que ocurren en los procesos para
obtener los productos
Reconocer los principios sobre el balance de materia y energía como herramienta importante
para la determinación del rendimiento del proceso y del cálculo del costo de energía
respectivamente
Conocer los aspectos generales de la calidad en la industria
Conocer y aplicar los principios “Hazard” para el aseguramiento de calidad de la leche cruda y la
respectiva normatividad.
Conocer y aplicar los procesos de estandarización de la leche cruda para su posterior
procesamiento.
CONTENIDO UNIDAD UNO
Capitulo 1. Definición,
composición , estructura de la
leche:
♠ Definición legal y dietética de la
leche
♠ Definición física y propiedades
♠ Definición química y
propiedades
♠ Otras propiedades importantes
en la leche
♠ Fases de la leche
Capitulo 2 .Propiedades físicas y químicas
de los componentes de la leche:
♠ Lípidos
♠ Proteínas
♠ Carbohidratos
♠ Sales y minerales, Vitaminas y Enzimas
♠ Efectos en los tratamientos térmicos de la
leche
Capitulo 3. Microbiología y Calidad de la leche:
♠ Principales grupos de bacterias en la leche
♠ Levaduras y mohos
♠ Aseguramiento de la calidad lechera
♠ Calidad de la leche cruda
♠ Estandarización de la leche cruda
Capitulo 1: Definición, composición , estructura de la leche:
Leche es el producto íntegro y fresco de la ordeña de una o varias vacas, sanas, bien
alimentadas y en reposo, exenta de calostro y que cumpla con las características físicas y
microbiológicas establecidas” La características principales que se tienen en cuenta para
medir la calidad de la leche son.: densidad, índices crioscópicos y de refracción, acidez,
grasa y sólidos no grasos, cantidad de leucocitos, gérmenes patógenos y presencia de
antisépticos, antibióticos y sustancias alcalinas.
La leche es un líquido de color blanco opalescente característico debido a la
refracción de la luz cuando los rayos de luz incide sobre las partículas coloidales de la leche
en suspensión. Cuando es muy rica en grasa, presenta una coloración cremosa, debido al
caroteno que contiene la grasa, la leche baja en grasa toma un color ligeramente azulado.
· El olor o aroma, de la leche fresca es ligeramente perceptible, sin
embargo la leche está ácida o contienen bacterias coniformes, adquiere el olor característico
de un establo o a estiércol de las vacas, por lo cual se le da el nombre de “olor a vaca”
· Sabor: la leche fresca tiene un sabor medio dulce, neutro debido a la lactosa que contiene.
Otras propiedades físicas son:
· Gravedad específica: oscila entre 1.028 – 1.034 expresada en grados de densidad. Al
determinar la densidad de la leche con el lactodensímetro, ese valor debe ajustarse para
una temperatura de 150C, adicionando o restando el factor de corrección de 0.0002 por
cada grado centígrado leído por encima o por debajo de los 150C.
· Densidad de la leche: esta relacionada con la combinación de sus diferentes
componentes: el agua (1.000 g/ml); la grasa (0.931g/ml); proteína (1.346g/ml); lactosa
(1.666 g/ml) minerales (5.500 g/ml) y
· PH (concentración de hidrogeniones). El pH es el
logaritmo del Inverso de la concentración de iones de
hidrógeno..
· Acidez: la leche cruda presenta una acidez titulable
resultante de cuatro reacciones, de las cuales las tres
primeras corresponden a la acidez natural de la leche
cruda y la cuarta reacción corresponde a la acidez que
se va formando en la leche por acción de las bacterias
contaminantes.
Punto de congelación: Es una
característica importante porque
permite detectar la adición de agua en
la leche. El punto de congelación de la
leche debe oscilar entre un rango de –
0.5130C a –0.565 0C. Los
componentes que influyen en el punto
de congelación de la leche son la
lactosa y las sales coloidales.
Potencial de oxidorreducción:
El potencial de oxidorreducción
(Eh),
mide las propiedades oxidantes
(+) o reductoras (-) de una
solución, el
cual se visualiza en la corriente
eléctrica entre dos electrodos
sumergidos en la solución. La
leche tiene un Eh (+) entre los
valores de
0.20 a 0.30 voltios.
Viscosidad. La viscosidad de la
leche indica la resistencia que se
opone
al fluído. La viscosidad es
inversamente proporcional a la
temperatura y
depende de la composición del
líquido, del estado físico de las
sustancias coloidales dispersas, y
del contenido de materia grasa
Calor específico: Es el número de calorías necesarias
para elevar en
un grado centígrado la temperatura de una unidad de
peso de la leche.
Dicho valor es más alto que el del agua.
· Calor específico ( en cal / g. 0C) de:
Leche completa....................................................... 0.93
– 094
Leche descremada.................................................. 0.94
–0.96
Suero de queso........................................................0.97
Grasa........................................................................ 0.40
–0.60
· Punto de ebullición. La ebullición de la leche se inicia
a partir de los
100.170C, pero cuando se reduce la presión del líquido,
la ebullición
ocurre a una temperatura menor.
Agua. Es la fase continua de la leche y es el medio de
transporte para sus
componentes sólidos y gaseosos. Se encuentra en dos
formas, el agua libre y
el agua de enlace. El agua libre es la de mayor cantidad
y en ella se mantiene
en solución la lactosa y las sales
Índice de refracción. Este
valor expresa el fenómeno
de desviación de
la luz cuando atraviesa el
aire e incide sobre la leche
· Propiedades ópticas: El
color de la leche se debe a
los efectos
combinados de la caseína,
sales coloidales, pigmentes
y otros
componentes
Definición química y
propiedades
Es un fluido bastante
complejo, formado por
aproximadamente el 80 a
87.5%
de agua y el 12 a 12.5% de
sólidos o materia seca total.
Materia seca de la leche. Está formada por los compuestos sólidos de la leche
pueden determinarse por el método directo mediante la evaporación de la fase
acuosa de la leche, o por el método indirecto, mediante la relación de la
densidad y su contenido de grasa
Otras características importantes de la leche
Existen diferentes factores que influyen notablemente en las características
físicas, químicas y de estructura de la leche y que determinan su variabilidad,
su complejidad y alterabilidad
Variabilidad
Como la leche es un producto
netamente biológico es susceptible de
variación en su composición y
propiedades por diferentes factores
como son
Factores genéticos
Factores fisiológicos
Efectos patológicos
Factores ambientales y de manejo
Complejidad
La leche es una sustancia bastante compleja
debido a su composición química
en compuestos como la lactosa, glicéridos de
ácidos grasos, caseínas, albúminas entre otras y
su equilibrio físico entre sus componentes. Desde
el punto de vista físico coexisten varios estados,
la emulsión, suspensión y solución.
Alterabilidad
Debido a las características nutricionales de la leche, se pueden desarrollar
una gran cantidad de microorganismos entre los cuales están los que producen
la fermentación de la lactosa obteniéndose el ácido láctico que conduce a la
floculación debido al componente proteico, que en términos caseros se le
denomina “leche cortada”
La emulsión de materia grasa
Los lípidos de la leche, los fosfolípedos y otras sustancias insaponificables,
se encuentran dispersos en forma globular en estado inestable. El grado de
dispersión de la materia grasa forma una superficie que representa
aproximadamente 80m2 en un litro de leche.
La suspensión de la caseína
Contiene el complejo de fosfocaseinato de calcio como partículas que se denominan
“micelas” las cuales tienen un movimiento browniano.
La dispersión de las micelas de caseína en la leche es bastante estable y resistente a
operaciones de concentración, congelación, secado y reconstitución. Dicha estabilidad es de
suma importancia en la industrialización de la leche.
El complejo caseinato contiene el 8% de calcio y fósforo inorgánico, aproximadamente,
además de otras sales como los citratos. Se cree que existe un equilibrio entre la caseína de
la fase dispersa y de la fase hídrica, pero tanto este equilibrio como la estabilidad del
complejo depende de las concentraciones de sales de las leches y del pH, observándose
que las concentraciones mayores de Ca disminuye la solubilidad del complejo de caseinato
y la reducción de Ca++ logra el efecto inverso. También se observa que la estabilidad es
máxima a un Ph de 6.6 – 6.7 y mínima a un pH de 6.7 – 6.9- .
La fase hídrica
El agua de la leche se encuentra en forma libre y en forma ligada, en la primera
actúa como disolvente y en la segunda nó, porque está atrapada por
sustancias insolubles. El agua ligada por la caseína cambia por efecto de la
temperatura, del pH y por la concentración de sales que la reducen
considerablemente
Capitulo 2PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICA DE LOS COMPONENTES DE
LA LECHE.
Lípidos
Se clasifican en sustancias
saponificables y no
saponificables. Las sustancias
saponificables comprenden
principalmente los triglicéridos y
los fosfolípidos.
Las sustancias insaponificables
comprenden loas vitaminas y
carotenoides
Triglicéridos. Los ácidos grasos de la leche
al combinarse con un
alcohol (glicerol) forman los triglicéridos su
mezcla conforman la grasa de la
leche. A manera de ejemplo un triglicérido
puede estar formado por el glicerol
combinado con el ácido butírico – oleico y
estéárico (ver figura 2) Los
triglicéridos constituyen cerca del 98% del
contenido de los lípidos de la leche y
por lo tanto son los responsables de las
características de la grasa láctea.
. Molécula de un triglicérido.
Los ésteres de los ácidos grasos, pueden
descomponerse por hidrólisis, en
ácidos grasos y en glicerol, esta hidrólisis
puede ser causada por la lipasa
produciéndose el enranciamiento de la
materia grasa. Esta enzima puede ser
inactivada durante la pasterización de la
leche, pero cuando la lipasa es
originada por bacterias psicrotróficas, puede
ocurrir la rancidez en la leche así
esté pasterizada, ya que dichas bacterias son
resistentes a los tratamientos
térmicos.
Fosfolípedos o fosfátidos.
Los fosfolípidos, son grasas que contienen fósforo y aminas y son los lípidos
compuestos más abundantes en la leche. La mayoría presentan dos grupos
cargados, uno ácido y otro básico por lo tanto son bastante polares y por ende,
hidrófilos, es decir que tienen la capacidad de absorber agua y como
consecuencia de ello hincharse, sin embargo no son totalmente solubles
Membrana del glóbulo graso
Como ya se había explicado anteriormente los glóbulos grasos se encuentran envueltos en
una capa proteica en donde se encuentran diferentes sustancias entre las cuales están los
fosfolípedos y proteínas, dando lugar a diferentes reacciones químicas vivas.
Proteínas
Las sustancias nitrogenadas de la leche se pueden
clasificar den tres grupos: caseínas o sustancias
que forman el queso propiamente, las llamadas
proteínas del suero, y las sustancias nitrogenadas
no proteicas. El grupo de las caseínas conforman
del 78 al 80% de las proteínas de la leche. Las
proteínas del suero que contienen fracciones de
globulina y albúmina no pueden obtenerse en
forma de queso sino como su nombre lo indican se
encuentra en el suero y constituyen el otro 20% del
contenido de la leche
Estructura de las proteínas
Las proteína de la leche tienen
una estructura definida pero
cuando la leche es sometida a
diferentes tratamientos esta
estructura puede cambiar.
La estructura primaria está
conformada por el ordenamiento
de la cadena peptídica y su
estabilidad se debe al enlace
peptídico o de covalencia entre
los aminoácidos de la cadena
Carbohidratos
El carbohidrato principal de la leche es la lactosa, éste es un glúcido neutro, cuya fórmula
general es (CH2O)n. También se pueden encontrar además de la lactosa otros glúcidos como
los nitrogenados entre los cuales se encuentran la glucosamina N – acetilada, que se
encuentra ligada a los glúcidos neutros y los glúcidos ácidos como el ácido siálico, ligado a los
glúcidos neutros o nitrogenados.
La lactosa
Representa el 97.5% de los glúcidos de la leche. Es un disacárido formado por
glucosa y galactosa. Se encuentra totalmente en solución en la fase acuosa de
la leches.
Vitaminas.
La leche contiene todas las vitaminas
importantes para la vida, cada una en
mayor o menor cantidad. Estas
vitaminas se clasifican en:
Liposolubles como:
A............................................. (100 - 500
mg/lt)
Provitamina D3....................... (1mg/lt)
E.............................................. (500 1000 mg/lt)
K.............................................. (Trazas)
Hidrosolubles:
B1……….................................................
(400 - 1000mg/lt)
B2……………………………………. (800
- 300 mg/lt)
B12……… ……………………… (Trazas)
C…….. ………………………… (10 - 20
mg/lt)
Sales y minerales
Las sales de la leche se encuentran en
dispersión iónica en una proporción
entre 0.6 - 1.0%... las que se encuentran en
mayor cantidad son:
Fosfato de potasio, calcio y
magnesio................ 0.33%
Cloruros de sodio y
potasio................................. 0.20%
Citrato de sodio, potasio, calcio y
magnesio........ 0.32%
Sulfato de potasio y
sodio..................................... 0.018%
Carbonatos de potasio y
sodio...............................0.025%
EFECTOS DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS EN LA LECHE
El calentamiento es el tratamiento más importante al que se somete la leche y los productos
lácteos, las variables principales son tiempo y temperatura, y se cambian de acuerdo a
diferentes propósitos tales como: Mejorar la calidad higiénica de la leche y su conservación
debido a la destrucción de bacterias y enzimas a partir da la esterilización y pasterización
de la leche, de la crema, mezcla de helados, entre otros.
Eliminar el agua por concentración o desecación de la leche del lactosuero, entre otros,
obteniéndose productos con alta capacidad de conservación.
En los diferentes procesos tecnológicos, por ejemplo en la obtención de la cuajada a
temperaturas moderadas, para la fabricación de quesos de “pasta dura”, fusión del queso
con sales, preparación del aceite de mantequilla, modificaciones de las propiedades físicas
(viscosidad y color) de las leches concentradas, entre otros.
CAPITULO 3. MICROBIOLOGÍA Y CALIDAD DE LA LECHE
Debido a su composición y a sus propiedades físicas la leche es una fuente rica en
nutrientes y en energía tanto paro los mamíferos como para gran cantidad de
microorganismos, que encuentran las condiciones óptimas para crecer en un medio como la
leche. Estos microorganismos son fundamentalmente las bacterias pero también pueden
desarrollarse algunos mohos y levaduras.
Principales grupos de bacterias que se encuentran en la leche.
Se pueden distinguir dos grandes categorías de bacterias de acuerdo al método de
coloración de Gram, las bacterias Gram + que se caracterizan por necesitar más
componentes nutritivos y una mayor sensibilidad a los agentes bactericidas
Bacterias Gram +
_ Bacterias lácticas: son las que fermentan la lactosa, produciendo una cantidad elevada
de ácido láctico, pertenece a la familia de las Lactobacteriaceae .
_ Micrococos. Son bacterias generalmente aerobias que no fermentan la glucosa sino que
la degradan de forma oxidante, reduciendo ligeramente el pH
Estafilococos
Son anaerobios facultativos, y reaccionan con la glucosa, fermentándola y produciendo una
reducción del pH de la leche entre 4.3 – 4.5. las bacterias más importante pertenece al
género del Staphylococcus aureos o estafilococcus dorado, que comprende al grupo de las
bacterias que poseen coagulasa y algunas hemolisina. Estas bacterias permiten determinar
la calidad higiénica de la leche.
_
Bacterias esporuladas (Bacillaceae).
Se llaman así porque forman una endospora que tiene la propiedad de resistir temperaturas
por encima de 100oC, a diferencia de las otras bacterias, que se destruyen por debajo de 80
oC. Por lo tanto es un factor importante en los procesos tecnológicos, que conducen a la
obtención de productos sin adición agentes químicos conservantes, y que pueden ser
medios aptos para la contaminación de este tipo de bacterias, por lo cual que se deben
manejar la temperatura apropiada para su conservación.
Bacterias Gram –
_ Entrobacterias
Existe una gran cantidad de bacterias que pertenecen a esta la familia de las
Enteobacteriaceae que da lugar a infinidad de grupos, que no son tema de este
estudio. La mayoría se encuentran en el intestino de los mamíferos y su
presencia en el agua o la leche puede ser origen fecal.
Levaduras.
Las que se encuentran en la leche
cruda son del género Cándida llamada
también Torula lactosa y t. Cremoris,
son levaduras no esporulante que
producen gas y poca cantidad de
alcohol, en condiciones normales no se
encuentran en la leche pero cuando la
contaminan son causa de la “leche
espumosa”
Mohos
Realmente no se presentan en la leche cruda y en
algunos productos lácteos solo atacan la parte
superficial que está en contacto con el aire. entre
los mas importantes están:
_ Penicillium, como el P. Candidum que se
encuentra en los quesos de corteza blanca como el
camembert y el P. glaucum var. Roqueforti en los
quesos azules.
_ Geotrichum candidum, que invade las cuajadas
frescas. Pero la sal se retarda su desarrollo. Tanto
las levaduras como los mohos se destruyen con la
pasterización.
Aseguramiento de la calidad
ARYCPC (HACCP)
PRINCIPIOS
FUNDAMENTALES
La calidad total o integral en la industria de
la leche implica la integración de tres
niveles:
 La cadena de industrialización de la
leche desde el manejo en la granja
 presentación del producto
 fomentar el concepto de calidad ”Es
mejor prevenir que curar” por lo cual
la seguridad del consumidor debe
prevalecer, sobre cualquier otro
aspecto de calidad del producto.
Medidas higiénicas para evitar la
contaminación de la leche
 Protección del consumidor frente a los
microorganismos patógenos
 Medidas contra los microorganismos
causantes de alteraciones de la leche
y de los productos lácteos
Definición:
El método basado en el análisis de riesgos y
control de puntos críticos, que determina
cuáles con las medidas de control
fundamentales que se deben tomar en un
proceso industrial, para garantizar la
seguridad del producto obtenido.
Todo ARYCPC en un proceso industrial debe
generar un manual de procedimientos que
parte del diagrama de flujo para la
elaboración del producto, donde se identifican
los puntos críticos de control de cada etapa,
para estandarizar el proceso
Así mismo del análisis de riesgos y su posterior
identificación de esas etapas en donde existe
cualquier tipo de riesgo de tipo microbiológico
o contaminantes de otro tipo que afecte la
seguridad del producto para el consumidor.
Actividades unidad 1
AUTOEVALUACIÓN INICIAL
Estimado estudiante antes de iniciar el estudio de esta unidad, primero que
todo debe consultar la guía didáctica y desarrollar las actividades de
reconocimiento planteadas.
También es importante que usted trate de contestar las siguientes preguntas,
para que analice que tanto sabe del tema y que tanto necesita y debe saber.
1. Defina con sus propias palabras ¿Qué es la leche?
2. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de la leche?
3. ¿Considera usted que la composición de la leche depende de la especie
de donde provenga? ¿En que componentes serían esas diferencias?
4. ¿Cuáles son los factores que causan la variabilidad de la leche en su
composición y propiedades?
5. ¿En qué consiste la complejidad de la leche?
6. ¿cuáles son las modificaciones que sufre la leche desde su ordeño,
cambios de temperatura y durante su proceso tecnológico?
7. ¿Describa brevemente las diferentes fases de la leche?
8. ¿Cuáles son los componentes principales de la leche? Descríbalos
brevemente.
9. Describa brevemente cuáles son los efectos que causan los tratamientos
térmicos sobre la leche.
10. ¿Cuáles son las principales bacterias que se pueden encontrar en la
leche ¿
11. ¿Cuáles son las levaduras y los mohos que se pueden encontrar en la
leche o en los productos obtenidos de los procesos de industrialización?
12. ¿Qué medidas se deben tener en cuenta para evitar la contaminación de
microorganismos en la leche?
AUTOEVALUACION FINAL
1. Después de haber estudiado la unidad anterior, conteste de nuevo las
preguntas que se plantearon en la autoevaluación inicial y compare sus
respuestas con las iniciales. Si todavía tiene dudas, consulte de nuevo
el
texto, y si no logra aclarar la duda, consulte con el tutor del curso.
2. Lea la guía didáctica y desarrolle las actividades planteadas para
esta
unidad.