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La leche, composicion y caracteristicas

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LA LECHE
AGRICULTURA
COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
FORMACIÓN
BIENESTAR ANIMAL EN EXPLOTACIONES DE AVES
GANADERIA
PESCA Y ACUICULTURA
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
JUNTA DE ANDALUCIA
JUNTA DE ANDALUCIA
CONSEJERIA DE AGRICULTURA, PESCA Y DESARROLLO RURAL
LA LECHE.
COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
Sevilla, 2016
La leche, composición y características/ [López, A.L.; Barriga, D].- Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural,
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera, 2016.
34 p. Formato digital (e-book) - (Tecnología, Postcosecha e Industria Agroalimentaria)
Autores:
Ángel Luis López Ruiz1
Diego Barriga Velo1
Edita y Publica: Junta de Andalucía. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural
Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica
Serie: Ganadería. Formación
Diseño y Maquetación: Mª del Carmen Yruela Morillo2
Este documento está bajo Licencia Creative Commons
Reconocimiento-No comercial-Sin obra derivada
1 IFAPA Centro de Hinojosa del Duque. Junta de Andalucía
2 Agencia de Gestión Agraria y Pesquera de Andalucía. Junta de Andalucía
La Leche. Composición y Características
LA LECHE. COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
El presente documento constituye el material didáctico
del primer módulo (Recepción y Almacenamiento de
la leche) del Proyecto Formativo de “Especialista en
Quesería”.
En los distintos apartados se pretende identificar y
reconocer los constituyentes principales de la leche, sus
características físico-químicas, su influencia cualitativa
y cuantitativa de los diferentes componentes en el
proceso de elaboración y en la calidad de los distintos
productos lácteos obtenidos a partir de ella, así como
las principales alteraciones que puede sufrir previa a su
transformación.
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
1.1 DEFINICIÓN DE LECHE
Se entiende por leche natural, según el Código Alimentario Español, el producto íntegro, no alterado
ni adulterado y sin calostros, del ordeño higiénico, regular, completo e ininterrumpido de las hembras
mamíferas domésticas sanas y bien alimentadas.
La leche procede habitualmente de vacas, ovejas, cabras y búfalas. No obstante, con la denominación
genérica de leche se comprende única y exclusivamente la leche natural de vaca. Las leches producidas
por otras hembras de animales domésticos se designarán indicando además el nombre de la especie
correspondiente: leche de cabra, leche de oveja, de búfala, etc.
1.2 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE CRUDA
Según la Directiva Comunitaria 92/46 (16 de junio de 1992 y sus modificaciones) se entiende por leche
cruda “aquella leche producida por la secreción de la glándula mamaria de una o más vacas, ovejas, cabras
o búfalas, y que no ha sido calentada a una temperatura superior a 40 ºC ni sometida a un tratamiento de
efecto equivalente.
La leche cruda de los distintos mamíferos está compuesta por los tres principios inmediatos en equilibrio
estable (hidratos de carbono, grasas y proteínas), así como vitaminas, sales minerales y otros componentes
minoritarios. Esta mezcla es semejante en las diferentes especies, pero con diferentes proporciones.
Desde el punto de vista físico, en la leche cruda existen varias fases en las que se encuentran dispersos sus
componentes:
-
Emulsión de glóbulos grasos
Suspensión de caseína ligada a sales minerales
Solución acuosa (lactosuero) formada por lactosa, sales minerales solubles y proteínas solubles.
1.2.1 Componentes de la leche por especie
La leche es un líquido cuya compleja
composición, determina su calidad nutricional
y su aptitud para elaborar productos lácteos.
Cualitativamente tiene una composición y
unas propiedades variables. Cuantitativamente
fluctúa entre rangos bastantes amplios en
función de factores tales como la especie, la
raza, la zona de producción, la estación del
año, la etapa de lactancia, la alimentación, el
manejo, la sanidad, etc.
Figura 1. La raza y la alimentación del ganado determina la
composición de la leche
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La Leche. Composición y Características
En la siguiente tabla se exponen los valores porcentuales medios de los componentes mayoritarios de la
leche de vaca, cabra y oveja. No obstante, cabe destacar que el valor nutricional de la leche es mayor que el
valor individual de los nutrientes que la componen y esto es debido a su óptimo balance nutricional.
Tabla 1. Promedio de la composición básica de nutrientes de la leche
Componentes (%)
Tipo de leche
Vaca
Cabra
Oveja
Agua
87,5
87,9
80,1
Proteínas
3,2
3,4
6,2
Grasas
3,6
3,8
7,9
Hidratos de carbono
4,7
4,1
4,9
Caseína
2,6
2,4
4,2
Albúmina, globulina
0,6
0,6
1,0
Cenizas
0,7
0,8
0,9
Si se compara la leche de vaca, cabra y oveja y se toma la de vaca como referencia, se puede decir que el
contenido en hidratos de carbono (lactosa) y de cenizas (minerales) es parecido en las tres especies, sin
embargo la leche de oveja posee, aproximadamente, el doble de grasas y de proteínas que la de cabra y
vaca, siendo la primera ligeramente más rica en estos dos nutrientes que la de vaca.
1.2.2 Agua
El agua es el componente mayoritario de la leche cruda, oscilando entre el 80–90 % en la mayoría de las
especies domésticas con aptitud lechera. Este elemento permite mantener:
-
A algunos de los componentes de la leche como la lactosa, proteínas solubles e iones minerales
en solución.
A las grasas en emulsión.
A las proteínas en dispersión.
Así pues, la leche es un medio acuoso que se caracteriza por la presencia de diferentes fases en equilibrio
inestable. La cantidad de agua en leche es regulada por la lactosa y por las fluctuaciones en el contenido graso
que experimenta la leche a lo largo de su ciclo de lactación. El agua que contiene la leche es transportada
a la glándula mamaria por la corriente circulatoria. La producción de leche se ve afectada rápidamente por
una disminución de agua.
1.2.4 Proteínas
Las proteínas de la leche constituyen el componente más importante desde el punto de vista nutritivo. De
su contenido depende la aptitud tecnológica de la leche en la elaboración de productos lácteos ya que
contribuyen al rendimiento quesero, son responsables de la coagulación, intervienen directamente en la
textura e influyen en la formación del olor y sabor a través de la degradación de estas (proteólisis) a lo largo
de la maduración.
5
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Las proteínas son macromoléculas formadas por unidades más pequeñas llamadas aminoácidos. Los
aminoácidos a su vez están compuestos fundamentalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O),
con otros elementos como el azufre (S), el fósforo (P) y el hierro (Fe).
La estabilidad de las proteínas va a condicionar las propiedades físico-químicas principales de la leche.
Es posible diferenciar dos grandes grupos proteicos en la leche, que aparecen de manera diferenciada, las
caseínas y las proteínas séricas o solubles.
Figura 2. Destilador de proteínas
Figura 3. Detalle de la recogida del destilado
Caseínas
Son fosfoproteínas que debido a sus propiedades físico‐químicas, precipitan a un pH de 4,6 a una temperatura
de 20 ºC. Constituyen la fracción proteica más abundante de la leche (80%) y se encuentran asociadas,
dando lugar a una estructura compleja llamada micela.
El contenido de caseínas es el principal factor desde el punto de vista tecnológico, ya que son las proteínas
coagulables, las cuales, mediante la acción de la acidez y/o de enzimas proteolíticas, permiten la obtención
de la cuajada con la que se elabora la mayoría de los quesos.
Dentro de las caseínas, existen cuatro tipos, alfa (α), beta (β), kappa (κ) y gamma (g) en proporciones
variables, en función de su localización dentro de la micela y con la presencia de calcio en cada grupo
fosfato. La caseína κ es la más importante debido a su relevancia en la coagulación de la leche, ya que
estabiliza a otras caseínas en presencia de calcio (Ca) para formar micelas. A mayor cantidad de caseína κ,
menor es el tamaño de la micela.
La micela de caseína es una partícula esférica, sólida y esponjosa de unos 160 nm de diámetro formada
por la asociación de diferentes caseínas y componentes salinos, de los cuales, los más importantes son el
calcio y el fósforo inorgánico.
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La Leche. Composición y Características
La organización de la micela, estaría constituida por un conjunto de subunidades, submicelas, de naturaleza
exclusivamente proteica y de composición variable, asociadas las unas a las otras por los elementos
minerales (calcio, fósforo y magnesio). En la superficie de la micela se dispone el segmento hidrófilo de la
caseína κ (cargado negativamente). Esta carga negativa del fragmento terminal de la caseína κ favorece la
disposición de una capa de hidratación alrededor de las micelas.
Submicela de caseina
Grupo de carbohidratos.
Impide agragación de micelas
Fosfato de calcio
K-caseina
Grupos fosfatos
Figura 4. Micela de caseína
La estabilidad de las micelas de caseína debida a la carga eléctrica neta y al grado de hidratación, depende
de la composición salina de la fase acuosa de la leche, de las proporciones relativas de caseína κ y del
contenido en fosfato de calcio.
La composición y características físicas de las micelas sufren variaciones en función de la raza, individuo,
de la lactación y la estación.
Proteínas Séricas
Las otras proteínas de la leche son las llamadas proteínas del suero o proteínas solubles, están formadas
principalmente por α-lactoalbúminas, β-lactoglobulinas, seroalbúminas e inmunoglobulinas. Se
encuentran en menor proporción que las caseínas, representando el 20% de las proteínas totales.
Las proteínas séricas son el conjunto de sustancias nitrogenadas que se mantienen en disolución cuando
las caseínas precipitan, es decir, permanecen en el suero tras la acción de las enzimas proteolíticas y/o la
acidificación (no intervienen en la formación de la cuajada).
Estas proteínas solubles se diferencian de las caseínas por su contenido equilibrado en aminoácidos
esenciales que les confieren un excelente valor nutricional, su estructura más compacta y su sensibilidad al
calor ya que se desnaturalizan a 90-100 ºC formando flóculos.
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
1.2.4 Materia grasa
La composición lipídica de la leche es también muy compleja y constituye una fracción importante de la
leche, debido a los aspectos económicos, nutritivos y a las características físicas y organolépticas a las que
da lugar. Los cambios de la composición relativa de ácidos grasos de la leche provocan modificaciones
tecnológicas y sensoriales en los productos lácteos.
La grasa se encuentra en la leche en suspensión acuosa en forma de pequeños glóbulos dispersos de
mayor o menor tamaño recubiertos de una membrana que la protege de su degradación y en cuyo interior
se encuentran los triglicéridos.
Triglicéridos
Colesterol
Fosfolípidos
Vitamina A
Agua ligada
Capa proteica
Figura 5. Glóbulos de grasa de leche de vaca al microscopio. Esquema de la pared de
un glóbulo graso.
Esta membrana es fácilmente alterable, pudiendo dar lugar a sabores y olores desagradables que son más
acentuados cuanto mayor sea el contenido en materia grasa de la misma.
El tamaño de los glóbulos grasos de la leche varía con la especie.
La leche de vaca contiene glóbulos grasos de diámetro medio
mayor (4,55 µm) que la leche de cabra (3,50 µm) y oveja (3,30
µm). La leche de cabra se caracteriza asimismo por contener
más del 65 % de sus glóbulos grasos con un diámetro inferior a 3
µm, frente al 45 % de la leche de vaca. Esto explica que la grasa
de la leche de cabra sea más fácilmente atacada por las enzimas
digestivas y por lo tanto que su digestión sea más rápida.
La materia grasa de la leche está compuesta por triglicéridos,
fosfolípidos y sustancias insaponificables.
La cantidad de materia grasa (que se expresa en tanto por
ciento, bien en peso o en volumen) presente en cualquier leche
varía en función de:
-
La alimentación del animal.
La estación del año.
El estado de lactación del animal y el número de
partos.
La raza y la genética.
El Manejo y el estado sanitario del animal.
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La Leche. Composición y Características
Triglicéridos
Los triglicéridos son ésteres de ácidos grasos y glicerol y conforman el mayor componente de la grasa
láctea (98%). Las propiedades tecnológicas, físicas (densidad, punto de fusión) y nutricionales de la grasa
dependen de estos. Los triglicéridos son bastante estables y solo son atacados por enzimas. Es importante
resaltar el alto contenido de la leche de pequeños rumiantes en ácidos grasos de cadena media (caproico,
caprílico y cáprico) que se transforman en energía sin depositarse en el tejido adiposo.
La degradación de los ácidos grasos da lugar a la formación de sabor y aromas característicos, necesarios
en la elaboración de queso. No obstante, este proceso puede resultar indeseable en la elaboración de leche
en estado líquido debido al enranciamiento de las grasas.
Fosfolípidos
Constituyen una pequeña proporción de la grasa de la leche (0,8%) y se distribuyen en la membrana de los
glóbulos de grasa y en la fase acuosa. El 40% de estos fosfolípidos se sitúan en la fase no grasa de la leche
y el resto se sitúa en la membrana del glóbulo graso, permitiendo su estabilidad en emulsión.
Sustancias insaponificables
Esta fracción consta de lípidos incapaces de reaccionar con sosa para dar lugar a la formación de jabones
y se encuentran en la leche en una proporción del 1%. Son componentes muy numerosos y variados:
esteroles, carotenoides y tocoferoles.
• Los carotenoides son colorantes solubles en las grasas. En la leche se encuentra fundamentalmente
el caroteno, que es el precursor de la vitamina A y de color amarillo. La leche de cabra se caracteriza
por su ausencia de caroteno, lo que le confiere su color completamente blanco, a diferencia de lo que
ocurre con la leche de vaca, de color amarillento.
Figura 7. La coloración amarillenta del queso de vaca aumenta con la maduración
• Los esteroles forman la mayoría del material insaponificable y el colesterol es el principal esterol
(95%) que se encuentra en la grasa y asociado con las proteínas. Esta asociación juega un papel
importante en la estabilización del estado de emulsión de la grasa.
• Los tocoferoles son antioxidantes naturales sensibles a la luz. El más importante es el alfa-tocoferol
o vitamina E, el antioxidante natural de la grasa de la leche.
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Las vitaminas liposolubles (principalmente A, D, E y K), también pertenecen a esta fracción insaponificable.
1.2.5 Lactosa
La lactosa es un hidrato de carbono que solo se encuentra en la leche, disuelta y uniformemente distribuida
y constituye el principal componente de esta después del agua. Es un disacárido formado por la unión de
dos azúcares, la galactosa y la glucosa. De la misma manera que otros azúcares, la lactosa presenta un
sabor dulce, pero en comparación con la sacarosa su poder edulcorante es unas seis veces menor. En la
leche, este sabor dulce está enmascarado por la caseína, de forma que el suero tiene un sabor dulce más
acusado.
En algunas leches calentadas se observa un oscurecimiento debido a la sensibilidad de la lactosa al calor.
Este pardeamiento se debe a la reacción entre la lactosa y materias nitrogenadas (reacción de Maillard) o a
la caramelización de las moléculas de lactosa. Si es excesivo supone una disminución del valor nutritivo de
las proteínas.
La lactosa es un azúcar que puede ser fermentado por determinados microorganismos para producir ácido
láctico, gas carbónico y otros compuestos importantes como el diacetilo, que interviene en la formación
del aroma. El ácido láctico origina una disminución de pH indispensable para lograr la coagulación en la
elaboración de leches fermentadas y quesos.
Algunas de las fermentaciones más relevantes de la lactosa en presencia de microorganismos son:
Fermentación láctica: las bacterias lácticas trasforman la lactosa en ácido láctico. Este
ácido es el responsable de la coagulación ácida, es decir, que la leche “se corte” cuando se deja a
temperatura ambiente durante un tiempo. Esta fermentación se debe evitar en la leche de consumo
líquido, pero se promueve en la elaboración de queso, yogur, etc. Así pues, las bacterias lácticas
constituyen los fermentos o iniciadores que se emplean en la fabricación de productos lácteos.
Fermentación propiónica: degradación de la lactosa por bacterias propiónicas, dando lugar
a dióxido de carbono (ojos), ácido acético y propiónico, que es responsable del aroma característico de
los quesos de pasta cocida como el Emmental y Gruyere.
Fermentación butírica: fermentación indeseable originada por bacterias contaminantes
del género Clostridium que originan ácido butírico y desprenden hidrógeno (hinchazón tardía) pudiendo
llegar a reventar. Dan lugar a olores y sabores nauseabundos en quesos de pasta cocida y prensada,
donde las bacterias encuentran las condiciones adecuadas para su desarrollo.
Fermentación ácido-mixta. Las bacterias del grupo coli fermentan la lactosa con formación de
ácido láctico, acido acético, etanol, dióxido de carbono e hidrógeno. El CO2 desprendido se manifiesta
en el queso hinchándolo (hinchazón precoz). Así pues, se forman muchos de ojos pequeños,
del tamaño de una cabeza de alfiler. La masa se vuelve esponjosa y puede presentar aroma a
estiércol o establo.
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La Leche. Composición y Características
La presencia de antibióticos en la leche y una acidificación lenta, potencian su crecimiento inicial, por
falta de competencia y acidez. Son detenidas por la bajada del pH en el queso, pero si su número
inicial es alto, se manifestarán antes de que baje el pH y aún después por arrastre.
Fermentación alcohólica: llevada a cabo por levaduras, con formación de alcohol y gas, que
también pueden hinchar el queso en las primeras etapas formando en ocasiones cavernas y numerosos
ojos, muy juntos y algo desgarrados. Da lugar al desarrollo de aromas a levadura (panadería), fruta
o alcohol. Tiene lugar en la producción de ciertas leches fermentadas (Kéfir).
1.2.6 Minerales
Los minerales forman parte de la leche en una proporción muy pequeña (0,5–1 %), aunque estos ejercen
una gran influencia sobre las características de la misma y su actitud tecnológica. La mayoría de las sales
están disueltas (moléculas e iones) y otras lo están en estado coloidal formando compuestos con la caseína.
Gran parte son de tipo mineral (fósforo, cloruros, bicarbonatos), aunque también los hay de origen orgánico,
como el citrato que interviene en el equilibrio del calcio. Es frecuente diferenciar los minerales en:
• Macroelementos: las sales mayoritarias de la leche están constituidas por cloruros, fosfatos y
citratos de potasio, calcio, sodio y magnesio.
• Oligoelementos: muy numerosos, dependen en gran medida de la alimentación del animal, medio
ambiente, etc. Entre ellos figuran aluminio, zinc, manganeso, hierro y cobre.
Estos minerales tienen gran importancia en el mantenimiento de la estabilidad de la leche, además de su
valor nutricional. Así, la estabilidad de las proteínas depende del equilibrio iónico de los principales
componentes salinos de la leche (calcio, magnesio, fosfatos y citratos). Gran parte de estos se encuentran
en la fase coloidal de la leche asociados a las micelas de caseína nativa, mientras que otra parte se encuentra
en disolución. Existe un equilibrio entre los componentes solubles y aquellos que se encuentran en estado
coloidal. Este equilibrio es frágil, de forma que numerosos factores (pH, temperatura, etc.) pueden alterarlo,
perdiendo su estabilidad.
Existe, por lo tanto, un equilibrio natural entre el calcio y el magnesio iónicos por un lado y los complejos
de calcio y magnesio por otro. Cualquier alteración de este equilibrio modifica la estabilidad de la leche. Un
aumento de iones Ca+2 (por ejemplo la adición de sales solubles de calcio) favorece la desestabilización de
la proteína por lo que ejerce un papel positivo para la coagulación enzimática de la leche en la elaboración
de quesos.
1.2.7 Enzimas
Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que actúan como catalizadores en los procesos
metabólicos a muy baja concentración y son específicas para cada reacción. Hay algunas presentes en la
leche al tiempo de su secreción, otras producidas por los microorganismos que se hallan en la leche en el
ordeño y otras por microorganismos que contaminan la leche después de su producción.
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
La actividad enzimática depende del pH y de la temperatura. Desde el punto de vista tecnológico tienen un
papel importante en:
-
Son factores de degradación de los constituyentes de la leche, pueden provocar modificaciones
a nivel tecnológico y a nivel organoléptico de los productos transformados.
Son indicadores del tratamiento térmico, de la calidad higiénica de la leche y de la especie de
procedencia.
Algunas enzimas poseen actividad antibacteriana, aportando una protección limitada a la leche.
Algunas enzimas de interés tecnológico en la industria láctea
son la lipasa, la fosfatasa, la proteasa, la lizosima, la lactasa
y la catalasa.
Fosfatasa alcalina
La fostatasa alcalina está adherida a la superficie de la
membrana del glóbulo graso o asociada con lipoproteínas.
El contenido de esta enzima aumenta de la fase calostral en
adelante. Al ser fuertemente termolábil se puede inactivar por
un calentamiento durante unos segundos a 72 ºC o varios
minutos a 60 ºC, por lo que es un indicador de la eficacia
del tratamiento térmico de la pasteurización.
Figura 8. Prueba de la fosfatasa a leche
pasteurizada (P) y leche cruda (C)
Lipasa
La lipasa se encuentra unida a los glóbulos de grasa o a la caseína e hidrolizan la grasa de la leche liberando
ácidos grasos y glicerina. Se destruye fácilmente en los tratamientos de pasteurización. Contribuye al
aroma y al sabor del queso aunque las lipasas de ciertas bacterias pueden provocar la aparición de
sabores y olores desagradables en el queso. Para minimizar esta situación se añade sal, que inhibe la
actividad de estas enzimas pero tiene el inconveniente de que los quesos retienen más humedad y el suero
es salado y más difícil de aprovechar.
Proteasa
La proteasa rompe los enlaces de las proteínas (proteolisis) liberando péptidos (compuestos de cadenas
más pequeñas) y aminoácidos. Aunque las cantidades de esta enzima en la leche son pequeñas pueden
tener un profundo efecto sobre el flavor y textura del queso. Algunas de estas sustancias a veces se
hallan implicadas en el aroma del queso, especialmente cuando la degradación llega hasta amoniaco, como
los quesos madurados con mohos.
Lactasa
La lactasa es la encargada de la degradación de la lactosa de la leche en glucosa y galactosa. En la especie
humana la degradación de la lactosa se realiza en el intestino delgado, gracias a la acción de la lactasa
segregada por este. En el caso de individuos que presentan una deficiente o nula capacidad de sintetizar
lactasa, la ingestión de productos que contienen lactosa da lugar a problemas digestivos derivados de la no
asimilación de este azúcar.
12
La Leche. Composición y Características
La capacidad de sintetizar lactasa decrece con la edad, estando también asociado a la raza. Así pues es
más probable encontrar individuos intolerantes a la lactosa en grupos de avanzada edad y de raza negra.
Dada la elevada afinidad que poseen numerosos microorganismos para metabolizar la lactosa, esta se
encuentra en cantidades inferiores en los productos lácteos fermentados (yogur, leches ácidas, etc.),
pudiendo llegar prácticamente a desaparecer en algunos de ellos (quesos curados).
LACTOSA
Lactasa
GLUCOSA
GALACTOSA
Figura 9. Acción de la lactasa
Lisozima
La lisozima provoca la ruptura de la pared de ciertas bacterias, de ahí su importante papel en la conservación
de la calidad de la leche por su acción bacteriostática. Por otra parte, juega un importante papel nutritivo ya
que mejora la digestibilidad de la caseína.
Catalasa
La catalasa es un componente nativo de la leche, pero cuando el contenido en leucocitos y células epiteliales
en la leche aumenta, se produce una elevación del contenido en catalasa, por lo que se utiliza como método
indirecto para la detección de leches mamíticas y calostrales. Hay microorganismos que producen
catalasa en pequeñas cantidades, pero no se utiliza para determinar calidad microbiológica de la leche. Las
leches normales contienen una cantidad muy pequeña.
1.2.8 Vitaminas
Las vitaminas son sustancias orgánicas de pequeño tamaño que se encuentran en la leche en pequeña
cantidad pero que poseen gran importancia nutritiva ya que son necesarias para el desarrollo normal de los
procesos vitales. No se producen en el organismo por lo que los alimentos deben aportarlas en cantidades
suficientes. La leche figura como el alimento más rico en aporte de vitaminas por contener todas las
conocidas, aunque algunas vitaminas estén en cantidades muy pequeñas.
En la leche se encuentran vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y las hidrosolubles (B1, B2, B6, B12 y C).
La vitamina A es soluble en la grasa si bien alguna parte permanece con las proteínas del suero. El
tratamiento térmico causa mínimas pérdidas de esta vitamina en la leche. Nutricionalmente, la actividad
de la vitamina A se deriva no solo de la propia vitamina, sino también de los carotenoides provitamínicos.
13
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Esta relación con los carotenoides se refleja en el hecho de que el contenido de vitamina A de la leche de
verano sea hasta 15 veces mayor que en la leche de invierno. Estos carotenoides, son de intenso color
amarillo y aunque no todos son convertidos en vitamina A, colorean la leche y el queso, fundamentalmente
en los meses de verano. Este hecho induce a imitar ese color a lo largo de todo el año añadiendo colorantes
vegetales diversos a la leche y al queso.
La vitamina D se encuentra en la leche en cantidad variable según la alimentación del animal. Es estable
al calor y a la oxidación y en el organismo humano está implicada en el metabolismo del calcio y del fósforo.
La vitamina E, procedente de los tocoferoles, evita que las grasas se enrancien y protege a la vitamina A
de la oxidación. Es estable al calor aunque susceptible a la oxidación.
La vitamina K no se pierde por el suero al ser liposoluble y es estable al calor pero lábil a la oxidación y a
la luz. Desde el punto de vista nutritivo es esencial para el mantenimiento normal de la actividad coagulante
de la sangre, pero su deficiencia no es problemática ya que se sintetiza en el tracto intestinal.
Las vitaminas hidrosolubles, pertenecientes al grupo B, están bien representadas en la leche, siendo la
vitamina B1 (tiamina), un nutriente esencial para el crecimiento humano. Se encuentra presente en la
leche, tanto en solución como unida a proteínas, pero es destruida parcialmente por el tratamiento térmico
de la leche.
La vitamina B2 confiere el color amarillo verdoso al suero y es resistente a los tratamientos térmicos
habituales pero, como la mayoría de las vitaminas naturales, tiende a disminuir durante el proceso de
maduración. Interviene en los procesos de oxidación de la leche e influye en el metabolismo animal.
La vitamina B6 se encuentra libre en el suero de la leche. Es resistente a la pasteurización y es esencial
para los procesos metabólicos de los microorganismos, que dan lugar al desarrollo de los flavores del queso.
La vitamina B12 quizás sea el miembro nutricional más importante del grupo B. Es hidrosoluble y lábil
a ácidos, álcalis y a la luz. Se pierde parcialmente durante el proceso de pasteurización. Participa en la
formación de ácido propiónico por las bacterias y afecta al metabolismo del ácido fólico.
La vitamina C, es también uno de los nutrientes esenciales de los alimentos. Se pierde parcialmente
durante la pasteurización y a través del suero, por lo que en el momento del consumo de un queso maduro
apenas queda esta vitamina.
1.2.9 Otros constituyentes
Aparte de los componentes anteriormente descritos, en la leche se hallan células somáticas (leucocitos), en
pequeña cantidad cuando la leche procede de animales sanos y gases (CO2, N y O2). Estos gases (espuma)
pueden originar enranciamiento oxidativo y pérdida de eficacia en el proceso de pasteurización.
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La Leche. Composición y Características
1.3 PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LA LECHE
1.3.1 Punto de congelación
El punto de congelación es la temperatura a la cual una sustancia pasa a estado sólido. La leche se congela
por debajo de los 0 ºC debido a que las sustancias disueltas rebajan el punto de congelación. Esta propiedad
de la leche permite detectar el aguado ya que a medida que se incorpora agua a la leche, el punto de
congelación estará más cercano a cero. Es una de las características más constantes de la leche.
Los valores normales para el punto de congelación de la leche son:
-
Leche de vaca: entre -0,53 y -0,57 ºC
Leche de cabra: entre -0,54 y -0,57 ºC
Leche de oveja: entre -0,57 y -0,58 ºC
3.1.2 Punto de ebullición
El punto de ebullición es la temperatura a la cual una sustancia pasa de estado líquido a gaseoso.
Debido a las sustancias en disolución que contiene la leche (azúcares y minerales), se necesita una
temperatura más elevada que la del agua, estando el punto de ebullición en 100,17 ºC a nivel del mar (si la
altura es mayor, la presión es menor y el punto de ebullición disminuye).
1.3.3 Densidad
La densidad de la leche de una especie determinada no es un valor constante, sino que va a depender de
varios factores:
-
La densidad varía con la temperatura, siendo menor al aumentar esta.
La densidad varía proporcionalmente a la concentración de sólidos disueltos y en suspensión.
La producción de materia grasa, cuya densidad es menor de 1, condiciona el valor de la
densidad. La densidad de la leche varía de forma inversa al contenido graso.
Los valores habituales de la densidad de la leche son:
-
Medir a 15 ºC
Leche de vaca: entre 1,0231 y 1,0398
Leche de cabra: entre 1,0290 y 1,0390
Leche de oveja: entre 1,0347 y 1,0384
Figura 10. Termolactodensímetro
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
3.1.4 Viscosidad
La viscosidad de la leche se refiere a la resistencia que opone a fluir. La leche es más viscosa que el agua,
lo cual, se debe a la materia grasa en estado globular y a las macromoléculas proteicas presentes en la
leche. Esta viscosidad de la leche es la responsable de la resistencia a la subida de los glóbulos grasos para
formar la nata.
La viscosidad disminuye al aumentar la temperatura de una forma acusada hasta alcanzar los 70 ºC. Si
superamos los 70 ºC, la viscosidad comienza a aumentar. El pH es otro factor influyente, pues con valores
de pH<6, la viscosidad aumenta, siendo un fenómeno que determina la agregación de caseínas.
3.1.5 pH y acidez
El pH es una medida empleada para mostrar la acidez o alcalinidad de una sustancia (concentración de
iones hidrógeno) y constituye un parámetro útil para el procesado de productos lácteos. Generalmente, la
leche presenta un valor ligeramente ácido. En concreto, el pH de la leche es, según la especie:
-
Leche de vaca: 6,65-6,71
Leche de cabra: 6,50-6,80
Leche de oveja: 6,51-6,85
El delicado equilibrio físico entre los constituyentes de la leche, debido a la dispersión de sales y proteínas
entre fases y la ionización de componentes, determina una capacidad tampón frente a cambios de pH. La
lectura de pH depende de la medida de una diferencia de potencial (voltaje) muy pequeña entre el sensor y
un electrodo de referencia. En la leche este parámetro tiene una elevada dependencia de la temperatura, por
lo que se debe tener en cuenta en los equipos de medida para la comparación de valores pH entre procesos.
Figura 11. pH-metro para líquido
16
La Leche. Composición y Características
En la leche podemos encontrar distintos factores que modifican el pH:
• Un pH anormalmente bajo suele ser debido a una contaminación microbiológica, ya que los
microorganismos transforman la lactosa de la leche en ácido láctico.
• El pH del calostro es más bajo que el de la leche (p. ej. pH 6,0) y esto es explicado por un elevado
contenido en proteínas.
• El estado de lactancia también modifica el pH observándose valores muy altos (mayores a 7,4) en la
leche de fin de lactancia.
• En leche mastítica se observa un pH de 6,9 a 7,5 debido a un aumento de la permeabilidad de las
membranas de la glándula mamaria originando una mayor concentración de iones Na y Cl y una
reducción del contenido de lactosa y de P inorgánico soluble.
La acidez titulable es la suma de la acidez natural y de la acidez desarrollada. La acidez natural es debida
a las caseínas, a los minerales, a los ácidos orgánicos y a los fosfatos. Por su parte, la acidez desarrollada
es consecuencia del ácido láctico y de otros ácidos procedentes de la degradación microbiana de la lactosa.
Por norma general la acidez se expresa en grados Dornic (ºD) (1 ºD = 0,1 mg de ácido láctico en un litro
de leche).
Figura 12. Acidímetro Dornic
La acidez varía en función de:
-
-
La leche normalmente no contiene ácido láctico, sin embargo por acción bacteriana, la acidez
titulable aumenta debido al proceso de fermentación de la lactosa en ácido láctico.
La curva de lactación, ya que las caseínas, sales minerales e iones varían en las distintas fases
de la lactación, de tal manera que en la última fase se disminuye la acidez debido principalmente
a la mayor riqueza de proteínas.
Suele ser baja en leche mastítica.
Los valores medios de acidez de las distintas especies:
-
Leche de vaca: 14-18 ºD
Leche de cabra: 14-18 ºD
Leche de oveja: 18-22 ºD
17
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Los valores de pH y acidez dependen de la composición de la leche. Así pues, la presencia de sustancias
ácidas da lugar a un pH débil y por tanto valores de acidez elevados. Existen múltiples factores que
pueden hacer variar estos valores como la especie, ciclo de lactación y contenido de dióxido de carbono (la
disminución del contenido de CO2 disuelto en leche implica un aumento del pH).
El valor del pH es representativo del estado de la leche y es más significativo que el valor de la acidez, sobre
todo en lo que a estabilidad de la leche se refiere. Con el pH podemos tener una idea en ciertas sustancias,
de su estado de “frescura”, su poder tampón, etc. En cambio, los valores de acidez son el resultado de
varias reacciones que han modificado el estado original. Diferentes muestras de leche pueden presentar el
mismo pH y por tanto presentar la misma estabilidad frente a los tratamientos industriales dentro del mismo
estado y sin embargo, mostrar una acidez sensiblemente diferente. Inversamente, leches con la misma
acidez pueden tener diferente pH. Este hecho se debe a que la leche puede presentar altos contenidos en
extracto seco o estar fuertemente tamponada por lo que su pH variará menos rápidamente bajo la influencia
del ácido láctico de fermentación.
Así pues, estudiando conjuntamente la acidez y el pH es posible tener un conocimiento aproximado de la
riqueza de ciertas sustancias, poder tampón, calidad microbiológica y conducta frente a algunos tratamientos.
1.3.6 Apariencia
La leche es un líquido opaco que parece blanco si el espesor es suficiente. Este aspecto se debe a la
organización de caseínas (unidas por iones de Ca) en micelas, forman estructuras relativamente grandes
que favorecen la dispersión de la luz proporcionando a la leche su aspecto característico. Los glóbulos
grasos también intervienen en la dispersión de la luz, debido a que la dimensión de los mismos es muy
superior a la longitud de onda media de la luz solar.
Los principales pigmentos de la leche son el caroteno y la riboflavina. La leche de oveja y principalmente la
de cabra al carecer de β-caroteno tiene un color más blanco.
En leches calostrales o en leches en mal estado, esta toma un aspecto grisáceo, más o menos translúcido.
Además, en la leche pueden observarse coloraciones accidentales, tales como la coloración rosa debida a la
presencia de sangre, y otras diversas debidas a la contaminación de microorganismos.
18
Figura 13. Almacenamiento refrigerado de leche de cabra
La Leche. Composición y Características
1.4 MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE
Es parte de la microbiología que estudia los microorganismos que están presentes en la leche y sus productos,
con especial énfasis en aquellos microorganismos importantes en la tecnología de la leche. Se consideran
microorganismos todos aquellos seres vivos no visibles a simple vista (la unidad de medida utilizada para
su medición es el micrómetro: 1µm = 0.001 mm), siendo necesaria la utilización de un microscopio para
su visualización.
La leche, por sus características y composición, es un medio propicio para el desarrollo de bacterias,
levaduras, mohos y virus. De entre todos estos se pueden definir tres grandes grupos: unos son beneficiosos,
como las bacterias lácticas que participan en la fabricación de productos lácteos, algunos producen la
alteración de la leche y otros pueden tener efectos perjudiciales para la salud. Pero la delimitación de estos
grupos no está muy definida entre ellos. Las bacterias lácticas que son necesarias en la producción de
yogur, se consideran alterantes si hablamos de leche envasada. También algunos microorganismos pueden
tener efectos solamente alterantes o también patógenos dependiendo de la concentración en la que se
encuentren en el producto lácteo o según el individuo que lo ingiera.
1.4.1 Factores de desarrollo
El desarrollo de los microorganismos en la leche se encuentra condicionado a una serie de factores, como la
disponibilidad de nutrientes, la acumulación de toxinas, la temperatura o la deshidratación. En condiciones
óptimas, el crecimiento de los microorganismos es exponencial (las bacterias se pueden multiplicar hasta
10 millones de veces en 12 horas).
Figura 14. Gráfica de crecimiento microbiano
• 1. Fase de latencia: en esta etapa los microorganismos se adaptan a su nuevo entorno y se preparan
para su multiplicación. La duración de este período de incubación varía según la temperatura, el
tamaño del inóculo y de la fisiología del microorganismo.
• 2. Fase de crecimiento exponencial: los microorganismos en esta fase se multiplican muy
rápidamente pues cuentan con las condiciones adecuadas para su desarrollo.
• 3. Fase estacionaria: la velocidad de reproducción disminuye debido a la acumulación de desechos
tóxicos generados por los propios microorganismos. Hay un equilibrio entre los microorganismos que
mueren y que nacen.
19
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
• 4. Fase de mortalidad: cesa totalmente la multiplicación de los microorganismos y los que ya
existen empiezan a morir de forma gradual.
Los factores que pueden afectar al desarrollo de los microorganismos pueden ser extrínsecos (derivados del
ambiente, como la temperatura y el oxígeno disponible) o intrínsecos (derivados del propio alimento como
el contenido de agua, acidez, nutrientes y componentes antimicrobianos).
Temperatura
Constituye un factor de gran importancia en el crecimiento y desarrollo de los microorganismos. Todos
los microorganismos presentan un determinado rango de temperaturas en la cual pueden sobrevivir. La
temperatura óptima es aquella en la que la tasa de crecimiento es máxima.
En la siguiente tabla se establece una clasificación de los microorganismos en función de la temperatura de
crecimiento de los mismos.
Tabla 2. Clasificación de los microorganismos según la temperatura de crecimiento.
Rangos de temperatura (ºC) para el crecimiento de los microorgamismos
Grupos
Mínima
Óptima
Máxima
Termófilos
40/45
55-75
60-90
Mesófilos
5/15
30-40
40-47
Psicrótrofos
-5/+5
25-30
30-35
Psicrófilos
-5/+5
12-15
15-20
Oxígeno
El oxígeno se encuentra disuelto en la leche y es consumido por el metabolismo de los microorganismos.
Aerobios Estrictos: los que necesitan oxígeno para desarrollarse no se multiplican en ambientes
anaeróbicos. Necesitan la presencia de oxígeno para crecer. Ejemplos: Pseudomonas, Micrococcus,
Bacillus, Staphylococcus, mohos.
Anaerobios Estrictos: microorganismos que solo crecen en ausencia de oxígeno. La presencia de
oxígeno es letal para este tipo de microorganismos. Ejemplos: Clostridium, Propionibacterium.
Anaerobios Facultativos: son microorganismos que no usan el oxígeno pero pueden crecer en
presencia o ausencia de él. No requieren la presencia de oxígeno para crecer pero crecen mejor si
está presente. Ejemplo: Enterobacterias.
Microaerofilos: aquellos que para crecer necesitan solo una pequeña fracción de oxígeno en la
atmósfera. La presencia de oxígeno es necesaria pero a presiones menores de 0,2 atmósferas.
Ejemplos: Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus.
20
La Leche. Composición y Características
Anaerobios Aerotolerantes: microorganismos que crecen indistintamente en presencia o en
ausencia de oxígeno. No necesitan oxígeno y no crecen mejor cuando este está presente. Ejemplo:
algunos Actinomicetes.
Por lo general, en ciertos alimentos el desarrollo inicial de los microorganismos es aeróbico y posteriormente,
al reducirse la cantidad de oxigeno comienza el desarrollo de los anaeróbicos. En la leche las bacterias ácido
lácticas suelen ser anaerobias facultativas, pudiendo desarrollarse en ambos ambientes.
Contenido de agua
En los alimentos no toda el agua se encuentra en estado
libre, ya que parte de ella se puede encontrar ligada a las
proteínas, a solutos e iones. El contenido de agua disponible
para el crecimiento microbiano y para los procesos
químicos y enzimáticos se conoce como actividad de agua
o actividad acuosa (aw). La leche está constituida por más
de un 80% de agua. Una parte está ligada a las caseínas y
otra gran parte se encuentra en estado libre. La actividad
acuosa (aw) de la leche está estimada en 0,99, la del agua
pura es 1,00. Los microorganismos, así como todos los
seres vivos, necesitan presencia de agua para la mayoría
de los procesos metabólicos. Cada microorganismo va a
tener un valor óptimo de aw y un rango dentro del cual
puede desarrollarse.
Figura 15. Equipo de medida de actividad acuosa (aw)
La excesiva humedad de la leche les dificulta a algunos mohos y levaduras la multiplicación, de ahí que sean
considerados de mayor importancia en productos lácteos deshidratados que en leche fluida.
Tabla 3. Actividad acuosa de distintos grupos de microorganismos
Grupos
aw
Bacterias G -
≥ 0,97
Bacterias G +
≥ 0,91
Levaduras
≥ 0,88
Mohos
≥ 0,80
Bacterias halófilas
≥ 0,75
Mohos xerófilos
≥ 0,65
Levaduras osmófilas
≥ 0,61
Acidez
La mayoría de bacterias, hongos y levaduras crecen a pH cercano a la neutralidad aunque sus rangos de
crecimiento pueden ser más amplios. Los microorganismos tienen unos valores mínimo, óptimo y máximo
de pH.
21
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
El pH de la leche normal es ligeramente ácido. Esto favorece el crecimiento de una flora microbiana diversa.
Sin embargo, son las bacterias y de ellas el grupo de las ácido lácticas las que se ven favorecidas para crecer
en la leche a pH normal.
Tabla 4. pH de distintos grupos de microorganismos
Rangos de pH para el crecimiento de los microorgamismos
Grupos
Rango
Óptimo
Gram (+)
4-9,6
6,5-7,5
Gram (-)
3,8-9,8
6,5-7,5
Levaduras
2,1-9
4,5-6,5
Mohos
1,6-11
4,5-6,5
Bacterias
El bajo pH influye en el crecimiento microbiano ya que afecta al funcionamiento de los enzimas metabólicos
y a la permeabilidad y transporte a través de la membrana.
Nutrientes
Los microorganismos necesitan una serie de nutrientes para crecer y su mayor o menor presencia condiciona
su desarrollo.
En la leche se encuentran gran variedad de vitaminas. Además por poseer azúcares fácilmente fermentables,
grasas y proteínas aportan un medio enriquecido para el crecimiento del microorganismo. Sin embargo, es
válido notar que se encuentran pocos aminoácidos libres y péptidos de bajo peso molecular, de ahí que las
bacterias que no posean la capacidad de sintetizar enzimas proteolíticas se verán en mayor dificultad para
crecer.
En la leche se dan diversas asociaciones de microorganismos que mediante relaciones simbióticas logran
desarrollarse en el medio. Algunas de estas asociaciones se aprovechan para la elaboración de productos
lácteos, como ejemplo se puede citar el yogur, donde se da una simbiosis entre el Streptococcus y el
Lactobacillus.
Componentes antimicrobianos
Existen diversos tipos de constituyentes antimicrobianos en alimentos, tanto de origen vegetal como de
origen animal.
En alimentos de origen vegetal principalmente se trata de aceites esenciales (piel de los cítricos y especias)
y también ácidos orgánicos, pigmentos, glicoproteínas, etc.
En la leche se encuentran diversos sistemas antimicrobianos que pueden proteger a la glándula contra
infecciones y a la leche de la contaminación. Desgraciadamente la protección es limitada y de poca duración
posterior al ordeño. Entre estos sistemas tenemos Lactoferrina e Inmunoglobulinas, entre otros.
22
La Leche. Composición y Características
1.4.2 Clasificación
Bacterias
Son organismos unicelulares y de formas variadas. Su reproducción es predominantemente asexual aunque
también existe reproducción sexual. Ciertas bacterias poseen la facultad de formar una espora por célula,
aunque como forma de resistencia y no de reproducción.
Bacterias lácticas: están formadas por los generos Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus,
Lactobacillus y Bifidobacterium. Su acción se debe a que metabolizan la lactosa y producen ácido
láctico. Esta acción puede ser pura (fermentación homofermentativa), o bien producir otras
sustancias (CO2, H) además de ácido láctico (fermentación heterofermentativa). No tienen
capacidad de formar esporas.
La acumulación de ácido láctico en la leche puede provocar su alteración, es necesario pues, detener
la multiplicación de las bacterias lácticas, lo que se consigue eficazmente mediante la refrigeración,
ya que son bacterias mesófilas o termófilas y dejan de multiplicarse activamente por debajo de los
8-10 ºC.
Su estudio en el ámbito tecnológico es importante debido a:
-
-
Son formadoras de textura y ayudan al establecimiento de las condiciones para la elaboración
de ciertos productos lácteos. Por efecto de la acidez producida por la fermentación de la lactosa,
la leche puede coagular al alcanzar el pH adecuado, lo cual es deseable en la elaboración de
yogur y ciertos tipos de queso.
Producen compuestos que aportan olor y sabor característico (diacetilo, acetoina, etc.) a diversos
productos lácteos.
Además, ciertas enzimas producidas por estas bacterias participan en degradaciones de las
proteínas y de las grasas producidas durante los procesos madurativos de los quesos, afectando
notablemente las características organolépticas de los mismos.
Bacterias esporuladas: las principales formas esporuladas que pueden estar presentes en la leche,
pertenecen al género Bacillus, aerobios o anaerobios facultativos, y Clostridium, anaerobios estrictos.
Las esporas son destruidas sometiendo la leche a un tratamiento térmico superior al 100 ºC.
Este tipo de microorganismos se encuentran en la alimentación, el suelo, estiércol, etc, y se caracterizan
por su resistencia a los tratamientos térmicos más severos. Afectan sobre todo a leches esterilizadas
y quesos madurados.
En relación con los quesos, las esporas que adquieren mayor importancia son las de ciertas especies
del género Clostridium, pues la pasterización no las destruye. Esto implica que si están presentes en
la leche, van a pasar al queso, pudiendo llegar a reproducirse en condiciones óptimas y generar gas
como consecuencia de su metabolismo, lo que produce el hinchamiento tardío de los quesos. En
la leche cruda son inhibidas por las bacterias lácticas.
23
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Bacterias psicrótrofas: la refrigeración de la leche desde su ordeño hasta las centrales de
transformación ha permitido aumentar la vida útil de la leche cruda. No obstante, esta aplicación de
frío supone una oportunidad para la proliferación de bacterias psicrótrofas. Este tipo de bacteria suele
ocasionar problemas en leches que permanecen refrigeradas durante un periodo superior a 72 horas.
La mayor parte de los aislamientos psicrótrofos de la leche cruda pertenecen al género Pseudomonas.
Esta microflora generalmente es proteolítica y producen lipasas, pero no son capaces de aprovechar la
lactosa. Producen sabores y colores anómalos, como sabores a rancio, a malta, a levadura,
a mantequilla, a frutas o pútridos y la formación de pigmentos púrpura o rojizos. La bacteria que más
frecuentemente origina defectos de flavor en la leche refrigerada es Pseudomonas fluorescens.
Bacterias coliformes: la presencia de este tipo de microorganismo en la leche supone un indicador
de tasas elevadas de bacterias fecales derivadas de condiciones higiénicas deficientes en la obtención
o manipulación de la leche cruda. Las bacterias de origen fecal más importantes son las coliformes,
de las que hay que destacar Escherichia coli y Aerobacter aerogenes.
Son bacterias heterofermentativas, que transforman la lactosa en ácido láctico y dióxido de carbono.
Producen la alteración de la leche por acidificación, sustancias viscosas y de sabor desagradable que
modifican su flavor (se describe como a “sucio”) e hinchazones tempranas en la elaboración del
queso.
Estos microorganismos se inhiben por refrigeración y se eliminan por pasteurización. En general,
E.coli no se desarrolla bien durante el proceso de elaboración del queso. La acidez y la sal son
inhibidores, pero si las bacterias ácido lácticas no tienen la actividad adecuada, puede multiplicarse y
sobrevivir durante dicho proceso.
Bacterias patógenas: de los microorganismos patógenos presentes en la leche es importante
destacar aquellos que son transmisibles a través de ella y que originan directa o indirectamente
problemas sanitarios en el consumidor:
-
-
-
-
Mycobacterium tuberculosis: puede llegar a la leche a través de la sangre o por
contaminación durante el ordeño de una persona afectada. Resulta patógeno en humanos,
provocando tuberculosis. Entre todos los microorganismos patógenos que no forman esporos
es el más termorresistente.
Brucella: provoca la brucelosis, que es una de las mayores enfermedades zoonóticas,
ampliamente distribuidas en humanos y animales, especialmente en países en vías de desarrollo.
Se destruye con la pasteurización a 60-62 ºC durante más de 10 minutos. Es muy patógena y
en los animales puede ocasionar abortos, infertilidad y disminución en la producción de leche,
generando de esta manera grandes pérdidas económicas para la ganadería mundial.
Salmonella: se encuentra ampliamente extendida en la naturaleza, por ejemplo, en el
estiércol y en las aguas contaminadas. Puede causar desórdenes intestinales. Se destruye en el
tratamiento de pasteurizacion baja. La leche y productos lácteos, casi nunca son responsables
de intoxicaciones alimentarias por estas bacterias.
Staphylococcus aureus: se halla frecuentemente en la ubre de los animales con mastitis.
Esta bacteria es también muy habitual en humanos. Algunas cepas pueden formar una toxina
termorresistente y causar inflamacion (úlceras), aunque se necesita un gran número de
microorganismos para producir la toxina.
24
La Leche. Composición y Características
Levaduras
En la leche cruda hay células voluminosas del genero Candida. En condiciones habituales no se manifiestan
en la leche. Producen olor ligeramente agrio y presencia de manchas rojizas, amarillas o también de color
castaño. Pueden llegar a hacer húmeda y viscosa la superficie del queso.
Mohos
No tienen importancia práctica en la leche líquida pero sí en la mayor parte de los productos lácteos. Los
géneros Penicillium candidum y Geotrichum candidum son usados en la elaboración de quesos.
Se desarrollan en la superficie y en las partes en contacto con el aire y llegan a la leche procedentes sobre
todo del aire, para pasar luego a los productos.
Virus
Entidades no celulares de muy pequeño tamaño (normalmente inferior al del más pequeño procariota), por
lo que debe recurrirse al microscopio electrónico para su visualización. Son agentes infectivos de naturaleza
obligadamente parasitaria intracelular.
Los virus que afectan a la leche son bacteriófagos. Estos son virus patógenos que atacan a los microorganismos,
sobre todo afectan a las bacterias que componen los fermentos lácticos. La multiplicación de los bacteriófagos
puede ser tan importante que pueden acabar rápidamente con el fermento acidificante.
Los bacteriófagos son más pequeños que los microorganismos y son los parásitos naturales de estos
últimos. También se los suele llamar "fagos".
Para evitar la multiplicación de los bacteriófagos se suelen utilizar dos cultivos de arranque genéticamente
distintos (rotaciones de fermentos).
1.5 CALIDAD DE LA LECHE
El concepto de calidad de la leche cruda hay que contemplarlo bajo un amplio conjunto de características
que determinan su idoneidad para los fines previstos. Se trata de un conjunto de factores de calidad con
influencia sobre las propiedades nutritivas, tecnológicas, higiénicas y de utilización de la leche cruda y de los
productos lácteos preparados a partir de ella.
Las cualidades nutritivas de la leche y sus derivados la sitúan entre los alimentos básicos por excelencia,
pero desde su secreción en el interior de la ubre hasta su llegada al consumidor, se ve sometida a un
elevado número de riesgos, como pueden ser el desarrollo incontrolado de microorganismos, infecciones
patógenas de los animales productores, absorción de olores, colores y sabores extraños, la presencia de
sustancias químicas extrañas (pesticidas, antibióticos, metales, detergentes, desinfectantes, etc.). Todo ello
afecta negativamente sobre la calidad de la leche y sus derivados.
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MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Existen diversos factores que influyen sobre la calidad final de la leche, que pueden ser agrupados teniendo
en cuenta los siguientes criterios:
-
Calidad composicional
Calidad higiénica
Calidad sanitaria
Calidad estética
1.5.1 Calidad composicional
Es la condición que hace referencia a las características fisicoquímicas de la leche. El contenido de sólidos
totales, proteína y grasa, constituye el indicador de la calidad composicional. No obstante, los componentes
menores o las propiedades fisicoquímicas pueden ser determinantes en aptitud de la leche frente a su
procesado.
La leche puede ser alterada por distintos procesos, fermentación, proteólisis, lipólisis u oxidación. Estas
alteraciones afectan al rendimiento obtenido y a la calidad del producto final. La fermentación de la lactosa
afecta principalmente a la acidez, y si es muy extrema a la viscosidad, mientras que la proteólisis, lipólisis
y oxidación afectan principalmente el aspecto, sabor y olor. Estos daños se pueden prevenir a través del
conocimiento de los factores que promueven estas reacciones.
1.5.2 Calidad higiénica
Este concepto hace referencia al nivel de higiene y ausencia de sustancias químicas en las fases de ordeño,
almacenamiento, transporte y transformación de la leche. El recuento total de bacterias (mesófilas aerobios
totales) constituye el principal indicador de la calidad higiénica, expresándose en unidades formadoras de
colonia. El recuento de mesófilos aerobios es un buen indicador para leches calientes, pero para leches
refrigeradas, es importante conocer que el recuento de psicrófilos sea adecuado.
El contenido de gérmenes totales a 30 ºC por mililitro debe ser:
-
Vaca ≤ 100.000 (Real Decreto 1728/2007)
Cabra y oveja ≤ 500.000, si no sufre tratamiento térmico (Reglamento 853/2004)
Cabra y oveja ≤ 1.500.000, si sufre tratamiento térmico (Reglamento 853/2004)
Para mejorar este indicador es necesario mejorar la higiene durante el ordeño y almacenamiento, la
refrigeración y la minimización del tiempo hasta su transformación.
Para considerar una leche con calidad higiénica, además de cumplir con los criterios microbiológicos,
debe estar exenta de contaminación por antibióticos, antisépticos, pesticidas, metales, sustancias
indeseables y todo fenómeno de lipólisis y proteólisis (alteración de las grasas y proteínas) provocado por
dicha contaminación.
El abuso o mal uso de determinados productos para incrementar el rendimiento de las cosechas y las
producciones animales, puede llegar a ser un factor de contaminación de la leche.
26
La Leche. Composición y Características
El empleo de productos y materiales inadecuados en la obtención, transporte o manipulación de la misma,
así como el uso de aditivos y conservantes encaminados a prolongar su almacenamiento o favorecer su
comercialización, constituye otro medio de contaminación.
La insuficiencia de calidad higiénica puede influir gravemente sobre las propiedades tecnológicas de la
leche, principalmente en el caso de procesos industriales basados en la actividad bacteriana, por ejemplo:
el queso, la fabricación de yogures, etc., pero también puede incidir sobre la salud pública.
Figura 16. El depósito de almacenamiento tiene que estar registrado en la base de datos de Letra Q
La industria lechera, y por consecuencia directa o indirectamente el ganadero productor de leche, sufre
pérdidas considerables debido a las leches no aptas para el consumo e inadecuadas para su transformación.
La contaminación por productos químicos puede ser indirecta, es decir, que proviene del medio ambiente,
de la alimentación del animal al consumir productos, forrajes o concentrados con insecticidas u otros
pesticidas; pero también dicha contaminación, puede provenir de tratamientos que se dan al animal para
luchar contra enfermedades infecciosas o parasitarias cuando no se respetan los márgenes de seguridad,
por parte del ganadero, establecidos para estos productos por los fabricantes de los mismos.
Las sustancias químicas que pueden contaminar la leche, se pueden incluir en los siguientes grupos:
Metales y plásticos: esta contaminación se produce por el empleo de materiales inadecuados
durante la obtención, manipulación, almacenaje y transporte de la leche o por contaminación de los
alimentos y agua que toman los animales.
Los plásticos empleados algunas veces en tuberías o envases, están considerados como no tóxicos,
pero pueden estar compuestos por pequeñas moléculas, plastificantes, estabilizantes y otros aditivos
que no son inertes, y por su solubilidad en agua y materias grasas de la leche pueden penetrar en la
misma.
Los metales contaminantes suelen ser: arsénico, cobre, hierro, plomo, mercurio, estaño, etc.
27
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Detergentes y desinfectantes: los detergentes y desinfectantes se hacen imprescindibles para
controlar la contaminación microbiana en los equipos de ordeño, en los tanques de refrigeración y en
general en todos los equipos de la industria láctea.
Para prevenir la contaminación de la leche por residuos de detergentes y desinfectantes (el riesgo es
más elevado) es imprescindible prestar especial atención al aclarado de las instalaciones con agua
potable. Hay que asegurarse, mediante determinaciones analíticas, que en dichas instalaciones no
quedan restos de estos productos después de aplicar el programa de limpieza y desinfección.
La mayoría de los productos de limpieza y desinfección no son tóxicos en las concentraciones empleadas,
y sus residuos no constituyen amenaza alguna para la salud. Solo en el caso de graves contaminaciones,
estos productos sí son considerados como tóxicos y pueden transferir olores y sabores extraños a la
leche.
La presencia de estas sustancias en la leche puede producir la inhibición de algunos procesos de
acidificación (en yogures y quesos), donde es necesaria la actuación de bacterias lácticas sin la
presencia de ninguna sustancia que inhiba su normal desarrollo.
Pesticidas, fertilizantes y micotoxisnas: bajo el nombre general de pesticidas se designan
diversos productos utilizados en la lucha contra los parásitos en la producción agropecuaria o en la
fabricación de productos.
En este grupo de pesticidas hay que incluir los acaricidas, nematicidas, fungicidas, rodentícidas y
herbicidas.
Los alimentos tratados con pesticidas no pueden suministrarse a los animales sin respetar los plazos
de espera prescritos y los insecticidas no pueden ser utilizados en el establo mientras no se
hayan tomado todas las precauciones necesarias para que el animal no los absorba.
Los residuos de pesticidas en leche son de origen endógeno. De aquí que las medidas encaminadas
a impedir la presencia de pesticidas en la leche se dirijan a eliminar las fuentes a partir de las cuales
estas sustancias pasan a la leche. Dichas fuentes pueden ser a través del pienso, el agua y el medio
ambiente. Muchos de estos productos se unen a la grasa de la leche para su eliminación alterando
su sabor y pudiendo ocasionar un problema de salud pública al ser ingeridos, incluso a concentraciones
débiles, durante períodos largos (toxicidad crónica).
Las micotoxinas presentes en la leche proceden de alimentos contaminados por mohos y muy
especialmente el Aspergillus flavus. Todos los pesticidas son más o menos tóxicos para el hombre;
sin embargo, algunos no pasan a la leche cuando son ingeridos por los animales. Este es el caso de
los fosfatos orgánicos, muy tóxicos, pero que se modifican rápidamente en el metabolismo y se inactivan.
Los “organofosforados” son poco o nada residuales. Los “organoclorados” son los más problemáticos,
por su estabilidad y su capacidad de unirse a las grasas, que les hace persistir en los productos ricos
en lípidos.
Antibióticos y quimioterápicos: el empleo de productos veterinarios, especialmente los antibióticos
y los antisépticos, supone un grave problema por la circunstancia de la posterior aparición de sus
residuos en la leche y la carne. La contaminación de la leche por productos farmacológicos es de
origen endógeno.
28
La Leche. Composición y Características
La gran mayoría de los preparados farmacológicos administrados a los animales se segregan con la
leche dando lugar a su contaminación. La utilización de los antibióticos en los últimos veinticinco
años ha sido de gran valor para los productores de leche, como medida preventiva y de tratamiento
de enfermedades infecciosas y parasitarias; pero también ha dado lugar a la aparición de una serie de
problemas, como son el desarrollo de cepas de microorganismos resistentes a los antibióticos,
reacciones alérgicas (especialmente por la penicilina y sus derivados), trastornos intestinales. Por otro
lado, origina problemas tecnológicos pues interfiere en los procesos de fermentación en la elaboración
de determinados productos (quesos, leches fermentadas) es decir, los antibióticos son sustancias
inhibidoras del crecimiento bacteriano.
El término “inhibidor” significa que restringe, interfiere o detiene un proceso. Los productos inhibidores
como los antibióticos, son capaces de impedir o retardar el desarrollo bacteriano necesario en
los procesos de fabricación, fundamentalmente en quesos y yogures. La sensibilidad de las bacterias
acidolácticas frente a los antibióticos, fundamentalmente a la penicilina, es muy grande.
Tetraciclina
CONTROL
Betalactamicos
NEGATIVO
POSITIVO
Betalactamicos
POSITIVO
Tetraciclina
POSITIVO
Betalactamicos
+ Tetraciclina
Figura 17. Detección de inhibidores mediante kit rápido
Existen otras sustancias inhibidoras (detergentes y sobre todo desinfectantes), además de los
antibióticos y antisépticos, que interfieren en los procesos de fermentación inhibiendo el desarrollo de
los fermentos lácticos. También se ha visto la inhibición, por parte de los antibióticos de la lipasa láctea
en valores que oscilan entre el 7 y el 49 % según el antibiótico presente en la leche y de su concentración.
Los antibióticos son eliminados por la leche durante varios días después de su aplicación. Hay que
destacar el empleo de productos veterinarios de acción prolongada para el tratamiento de mamitis
en el período de secado; su acción dura varias semanas, por lo que nunca deben suministrarse en los
días próximos al parto.
Hay que tener en cuenta dos parámetros importantes para evitar la presencia de residuos de productos
veterinarios: el Límite Máximo de Residuos (LMR) y el Tiempo de Espera (TE) o Período de Supresión.
Durante este período, que debe especificarse en el producto veterinario, la leche no puede ser
comercializada.
29
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
Los medios que la industria transformadora de la leche puede utilizar en su lucha contra la presencia
de antibióticos en la leche, se basan principalmente en los controles analíticos de detección de estos
productos y de rechazar las leches que los contengan.
Son de gran interés las pruebas de fermentación para detectar sustancias que inhiben la acción de los
fermentos lácticos.
Figura 18. Se debe respetar el Periodo de Supresión para cada antibiótico
5.1.3 Calidad sanitaria
En la calidad sanitaria es imprescindible mantener al ganado libre de enfermedades. En concreto, es
necesario llevar un control exhaustivo de la mastitis subclínica, así como mantener el ganado libre de
brucelosis, tuberculosis.
La mastitis produce una alteración de la cantidad y composición de la leche, repercutiendo negativamente
sobre el ganadero en el precio de venta de la leche y originando bajos rendimientos, productos inestables y
de baja calidad, en las industrias transformadoras.
Los valores máximos umbral de las medias establecidas para el parámetro de células somáticas en vaca,
según el Real Decreto 1728/2007, es de 400.000 células/ml. En el caso de la cabra y de la oveja no
se encuentra legislado el valor umbral, no obstante, se recomienda que este contenido sea menor de
800.000-1.000.000 células/ml.
El recuento de células somáticas es una herramienta muy útil para el diagnóstico de mastitis subclínica.
Según el Real Decreto 1728 /2007, es necesario al menos el análisis de una muestra válida al mes.
Existen diversos factores que pueden hacer modificar el valor de este parámetro, como el manejo reproductivo
y la alimentación por lo que un valor puntual no es significativo. En la determinación de células somáticas se
realiza la media geométrica móvil, observada durante un periodo de tres meses con, al menos, una muestra
válida al mes.
30
La Leche. Composición y Características
5.1.4 Calidad organoléptica
Una contaminación por olores, colores y sabores anormales, dará a la leche de consumo y a los productos
lácteos una serie de defectos organolépticos. Así pues, una leche con calidad organoléptica debe estar
exenta de:
Impurezas físicas: el origen de una contaminación de la leche con impurezas físicas (visibles o no
visibles) es muy diverso. Puede ser por el animal, establo, camas, material de ordeño, ambiente, etc.
La presencia de esta contaminación es una fuente potencial de contaminación bacteriana, pudiendo
modificar las características organolépticas y físico-químicas de la leche.
La determinación de impurezas físicas se realiza mediante la prueba de la filtración de la leche.
Sabores anormales: los defectos de sabor pueden estar producidos por:
-
-
Alimentos suministrados a los animales en malas condiciones, como es el caso de los ensilados.
También puede ser causa de determinados sabores anormales determinadas plantas aromáticas
suministradas al animal antes o durante el ordeño.
Falta de limpieza y desinfección del ambiente y utensilios.
Inadecuada conservación. Los sabores que suelen aparecer durante la conservación de la leche
son como consecuencia de reacciones químicas enzimáticas (contaminación por psicrófilos),
caso del sabor a rancio (lipólisis), sabor a oxidado por oxidación de las grasas y sabores amargos
por la transformación de las proteína (proteólisis).
Olores y colores anormales: la alteración del color y del olor de la leche puede producirse por
sustancias extrañas disueltas en la misma o por crecimiento de algunos microorganismos capaces de
producir lipasas y proteasas.
31
Figura 19. Sala de ordeño de ganado caprino
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
RESUMEN
La leche procedente del ordeño de las hembras mamíferas domésticas, es un líquido complejo cuyas
características dependen de la especie de la que procede (vaca, oveja y cabra, principalmente).
La composición de la leche determina la aptitud para elaborar productos lácteos, de ahí la importancia
de su estudio. Las proteínas constituyen uno de los componentes más importante a la hora de
elaborar productos lácteos ya que contribuyen al rendimiento quesero, son responsables de la
coagulación, intervienen directamente en la textura e influyen en la formación del olor y sabor del
producto elaborado. El contenido en grasa, la lactosa, las vitaminas, los minerales y las enzimas de
la leche también son muy importantes para la industria láctea.
El conocimiento de las propiedades físico-químicas de la leche, sobre todo el pH y del contenido
en microorganismos, algunos necesarios para la obtención de determinados productos, como las
bacterias lácticas, y otros perjudiciales, es también importante para la industria láctea.
32
La Leche. Composición y Características
AUTOEVALUACIÓN
1.- ¿Cuál de los siguientes elementos NO es un componente habitual de la leche?
a)
b)
c)
d)
Grasa
Caseína
Lactosa
Clorofila
2.- ¿Cuál es la proteína específica de la leche?
a)
b)
c)
d)
Caseína
Lactosa
Calcio
Lipasa
3.- ¿Cuál de estos es el componente mayoritario de la leche?
a)
b)
c)
d)
Grasa
Proteína
Ácido láctico
Agua
4.- El resultado de la determinación de la acidez de una leche se expresa en
a)
b)
c)
d)
Porcentaje
Mililitros de sosa Dornic
Grados Dornic
Gotas de fenolftaleína
5.- Los microorganismos mesófilos tienen su máximo desarrollo a
a)
b)
c)
d)
30-37 ºC
10-15 ºC
45-75 ºC
No importa la temperatura
6.- Las vitaminas de la leche:
a)
b)
c)
d)
Son del grupo F y G
Son sustancias de pequeño tamaño pero de gran importancia nutritiva
La componen enzimas como la lactasa
Nuestro organismo es capaz de sintetizar las mismas vitaminas que contiene la leche
33
MANUAL PRÁCTICO PARA QUESERÍAS
7.- Los microorganismos capaces de crecer en leches almacenadas en refrigeración se llaman:
a)
b)
c)
d)
Psicrótrofos
Mesófilos
Termófilos
Aerobios
8.- Los microorganismos homofermentativos, son los que producen:
a)
b)
c)
d)
Ácido láctico y otras sustancias
Anhídrido carbónico y enzimas
Gases
Exclusivamente ácido láctico
9.- La calidad higiénica de la leche:
a) Hace referencia exclusivamente al contenido de gérmenes totales establecido por la normativa
vigente
b) Hace referencia exclusivamente al contenido de células somáticas establecido en el Real Decreto
1728/2007
c) Hace referencia tanto a los criterios microbiológicos, como a la presencia de sustancias químicas
d) No repercute en el procesado de la leche ya que esta se somete a un tratamiento térmico
10.- El contenido de células somáticas en leche de cabra:
a)
b)
c)
d)
Viene establecido en el Real Decreto 1728/2007
Según la normativa vigente es de 400.000 células/ml
Se recomienda que sea menor de 800.000-1.000.000 células/ml
El manejo reproductivo y de la alimentación no juegan un papel esencial
34
LA LECHE
AGRICULTURA
COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
FORMACIÓN
BIENESTAR ANIMAL EN EXPLOTACIONES DE AVES
GANADERIA
PESCA Y ACUICULTURA
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
JUNTA DE ANDALUCIA
JUNTA DE ANDALUCIA
CONSEJERIA DE AGRICULTURA, PESCA Y DESARROLLO RURAL
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