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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¨.
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!!