LA LECHE

Mg. Sc. Fanny Ludea Urquizo Dra. Rosana Chirinos Gallardo Facultad de Industrias Alimentarias

Universidad Nacional Agraria La Molina

La leche se define como el lquido secretado por las glndulas mamarias de las hembras de los mamferos (vaca) tras el nacimiento de la cra.

Es un lquido de composicin compleja, blanco y opaco, de sabor dulce y pH prximo a la neutralidad.

La funcin natural de la leche es la de ser el alimento exclusivo de los mamferos jvenes durante el perodo crtico de su existencia, tras el nacimiento.

LA LECHE I. DEFINICIN

La leche es una mezcla compleja constituida por ~ 90% de agua y que comprende: - una solucin verdadera : azcar + protenas solubles + minerales + vitaminas hidrosolubles - una solucin coloidal : protenas (casenas) - una emulsin : materias grasas

II. PRODUCCION DE LA LECHE

Leche provee energa, materiales estructurales y anticuerpos que requiere el ternero. Novillas madurez sexual 6 -7 meses, fertilizadas a los 15 18 meses. Perodo de gestacin de 265 300 das. Cantidad de leche por ternero = 6000 14000 litros.

La ubre de la vaca esta compuesta por:

Ubre: Dos mitades y cuatro cuartos Tejido glandular compuesto de diminutas vejigas alveolos (2,000 millones) Cada alveolo de 8 a 120 clulas productoras de leche

Flujo de sangre a travs de la ubre = 90,000 litros/da Se requieren de 700 a 800 L sangre para ~ 1L de leche.

Glucosa Acidos grasos (actico, propinico, butrico). Hgado = cido propinico glucosa clula secretora Glucosa Fuente de energa; formar galactosa lactosa; Glicerol Grasa. Lactosa regulada por un sistema enzimtico relacionado a la lacto-albmina presente en las clulas secretoras. Lactosa regula la presin en el alveolo y la salida de la leche al lumen.

Azcar

Aminocidos Casenas (micelas) Lumen Inmunoglobulinas Sistema inmune. Mayor cantidad en el calostro porque hay mayor permeabilidad de las clulas secretoras. Seroalbminas e inmunoglobulinas no sintetizadas en la clula secretora.

Protena

Acetato y butirato (rumen) Acido graso de cadena corta. Acetato (17-45%) y butirato (8-25%) Grasa de la leche. Fibra deprime la cantidad de acetato reduce porcin de grasa en la leche (2-2.5%). Mitad de los cidos grasos son sintetizados en la ubre y la otra mitad proviene de los cidos grasos de cadena larga de la dieta.

Grasa

III. EL ORDEO

Acto de colectar leche luego de estimular adecuadamente a la vaca para liberar la leche de la ubre. El ordeo es un esfuerzo de equipo en el que la vaca, la mquina y el operador (o el ternero) juegan papeles crticos. Para que el ordeo, sea rpido y completo, la vaca debe de recibir las seales propias desde su medio ambiente.

Mecanismo del ordeo

Mecanismo de produccin de la leche

Mecanismo de retencin de la leche

Lec

he (K

g/d)

Cubricin: 90 das Duracin de la lactacin: 300 330 das Periodo de secado: 40 das

a. Ciclo de lactacin

Curva Tipo de Lactacin

IV. COMPOSICION DE LA LECHE Principales constituyentes de la leche: Agua, grasa, protenas, lactosa y sales minerales. Otros (Trazas): pigmentos, enzimas, vitaminas, fosfolpidos. ES (extracto seco), SNG (slidos no grasos).

Composicin de diferentes tipos de leches

Factores que intervienen en la produccin y composicin de la leche

Ciclo de lactacin Calostro Alimentacin Factores climticos Influencia de la ordea Raza

Variacin de la composicin de la leche durante la lactancia

Agua Constituye el principal componente de la leche

variando entre un 86 a 90% (vaca) Se presenta en su mayor parte como agua libre

y en un pequeo porcentaje (no ms del 4%) como agua l igada a otras sustancias (mayormente a las protenas y fosfolpidos).

El agua l ibre mantiene a los dems constituyentes de la leche en solucin, suspensin y emulsin de acuerdo a su naturaleza fsico-qumica.

Grasa Es el conjunto de componentes de la leche solubles en

los disolventes orgnicos apolares (cloroformo, benceno, n-hexano,...), pero insolubles en agua.

Composicin: Se distinguen dos fracciones: La fraccin lipdica

constituye el 99,5 % de la materia grasa y comprende:

Lpidos neutros (principalmente triglicridos...)..................... 98,5

Lpidos polares (principalmente fosfolpidos (lecitina))............................ 1%

La fraccin insaponificable

Representa el 0,5 % de la materia grasa (carotenoides,

esteroles, hidrocarburos, alcoholes grasos, vitaminas liposolubles,...

Grasa El porcentaje es bastante variable en la leche (2.5 a

5%) y se encuentran como emulsin formando glbulos de 2 a 10 micras de tamao.

Los cidos grasos ms comunes en la leche son el palmtico (16 carbonos saturados) y el olico (18 carbonos, con una insaturacin).

La preponderancia del cido olico, linolico y la presencia de otros de cadena corta (4y 6 carbonos) son los responsables del bajo punto de fusin de la grasa de la leche.

Los cidos grasos insaturados son los responsables para la facilidad de oxidacin de la mantequilla. La relativa constancia del punto de fusin, solidifacin, ndice de yodo y refraccin de la grasa sirven para determinar adulteraciones.

n Las grasas insaponificables que involucran a los esteroles, corotenoides y tocoferoles tienen mucha

importancia biolgica. n Los esteroles comprenden al: colesterol, de importancia nutricional y el 7-dehidrocolesterol, precursor de la vitamina D3. n Los carotenoides comprenden a las vitaminas A, sus precursores el alfa y carotenos, xantfilas y otras, las que dan su coloracin caracterstica a los productos lcteos. n Los tocoferoles representado por el alfa tocoferol o vitamina E, es un antioxidante natural.

SISTESIS DE LA GRASA En la vaca los cidos grasos de la leche se

sintetizan en su mayor parte en la misma glndula mamaria tomando como substrato los cidos grasos de cadena corta (2 a 6 carbonos) de la sangre que a su vez vienen del sistema digestivo

Los AG de cadena larga (ms de 16 carbonos)

provienen directamente del alimento llegando a la leche sin cambio aparente.

Las materias proteicas Se distinguen:

Protenas (propiamente dichas)........................... 95 %

Sustancias nitrogenadas no proteicas................ 5 %

Las Protenas Sobre las bases de precipitacin a pH 4,6 y de la accin del cuajo se distinguen: Casenas..............................................................

78 % Protenas del suero..............................................

17 %

Protena

Protenas Se encuentran en un 2.5 a 3.5% en la leche de vaca. Le da el color caracterstico a la leche y se encuentran

formando un sistema coloidal estable asociado al calcio, fsforo y magnesio.

Las casena se presentan en sus formas a, , K, .

La casena comprende un complejo de protenas fosforadas de alto peso molecular la cual puede ser coagulada por accin de cidos, cuajo, temperatura o alcohol al vencer las fuerzas elctricas y el agua de hidratacin que la mantienen estable.

Las protenas del suero, son a y -

lactoglobulina, inmunoglobulina y seroalbmina, las proteosas-pectonas.

Las sustancias nitrogenadas no protecas son: la urea, aminocidos libres y otros.

Sintesis de las Protenas Las protenas de la leche se sintetizan en su

mayor parte en la glndula mamaria excepto la seroalbmina y la inmunoglobulina.

Lactosa La lactosa es un disacrido formado por la unin de una

molcula de D-glucosa y una de D-galactosa, dos aldosas de 6 tomos de carbono, que solamente difieren por la posicin del grupo OH en C4.

El contenido en lactosa de leche de vaca est comprendido entre 45 y 50 g/l.

Formas de la lactosa: Forma a: Se presenta en forma monohidrato Forma : Se presenta en forma anhidra

Importancia de la lactosa:

Su fermentabilidad por accin de las bacterias lcticas, que constituye la base deelaboracin de diversos productos lcteos.

Su contribucin a las caractersticas fsicas y

organo lpt icas de c iertos productos lcteos (manjarblanco, helados, leche condensada, etc).

Sntesis de la lactosa: Se sintetiza totalmente en la glndula mamaria a partir de la glucosa y los cidos grasos voltiles (rumiantes).

Minerales Los minerales representan el conjunto de

constituyentes presentes en el estado de iones o de sales no disociadas.

Las sales minerales estn presentes en

proporciones relativamente bajas (9- 9.5 mg/l), pero juegan sin embargo un papel importante:

En el plano nutricional, la leche es una fuente de calcio. En el plano fsico-qumico, proporciona estabilidad a la

casena y determina ciertos caracteres fsicos de la leche (pH, poder tampn).

Los minerales ms importantes son el calcio

(65%), el fsforo (50%) y el magnesio (30%). El calcio tiene gran importancia en el

procesamiento de quesos.

ENZIMA LUGAR Y ACCION IMPORTANCIA

Peroxidasa Libera atomos de oxigeno de los perxidos y los integra sin dificultades en otras molculas. H2O2 = H2O + O Se destruye a 85c durante un mnimo de 10 segundos

Prueba de la presencia de la peroxidasa en la leche para comprobar el grado de calentamiento al que ha sido sometida

Catalasa Librea oxigeno molecular del peroxido de hidrogeno 2H2O2 = 2H2O + O 2HO = HO + O

Debido a que en la leche normal no aparece o slo lo hace en pequea proporcin, su presencia indica el grado de higiene o de alteracin de la leche (prueba de la catalasa)

Fosfatasas Son enzimas importantes del grupo de las hidrolasas.catalizan la hidrlisis(disociacin con adicion de agua del ester del acido fosfrico)

Fosfatasa cida Su optimo de actividades es a un pH entre 4.0 y 5.5 , Se destruye a unos 100 C

Generalmente soporta la pasteurizacion; es uno de los enzimas mas termostables

Fosfatasa alcalina Su optimo de actividades es a un pH entre 9.0 y 9.5 , Se destruye a 70 75 C

La investigacin de la fosfatasa alcalina indica si la pasteurizacion rapida de la leche se ha efectuado correctamente (prueba de la fosfatasa)

ENZIMAS MAS IMPORTANTES DE LA LECHE

Xantinooxidasa ( Enzima de schardinger)

Se encuentra adsorbida en la membrana de los glbulos grasos.

Con azul de metileno y agua oxida la xantina a cido rico

Lipasa Es una esterasa que hidroliticamente rompe los enlaces estaricos de las grasa. Aparece en pequea cantidad en la leche normal. La presencia de lipasas bacterianas indica una contaminacin o recontaminacin.su optimo es a un pH de 8.5 hasta 9 y a 38 40 C

Si la membrana de los glbulos grasos esta alterada descompone la grasa de la leche provocando en la,leche y los productos lacteos modificaciones del sabor y del aroma ( enranciamiento). La existencia de lipasa bacteriana en la nata, debido a contaminacin, es muy perjudicial.

Proteasa Proteinasas

Rompen los enlaces pepetdicos por lo que descomponen las protenas y sus productos de desdoblamiento. La leche contiene pequeas cantidades de una proteasa ligada a la casena. Resiste la, pasteurizacin. Tanto los microorganismos deseados como los indeseados producen grandes cantidades de proteinasas.

Las proteinasas bacterianas rompen las protenas hasta un grado deseado (maduracin del queso), pero tambin pueden provocar su putrefaccin y alteraciones del sabor. Asimismo ,liberan en parte aminocidos necesarios para los microorganismos

Carbohidrasas Rompen los enlaces glicosdicos de los hidratos de carbono

amilasa (diastasa)

Es una carbohidrasa original de la leche que aparece en esta en pequea cantidad y que transforma el almidon en maltosa. Su ptimo es a un pH de 7.4 y a 44C. Se destruye por la pasteurizacin.

Lactasa Es una carbohidrasa bacteriana formada principalmente por mel metabolismo de las bacterias lcticas y de las levaduras. Divide la lactosa

Es indispensable para que se realice la fermentacin lctica y alcohlica de los derivados de leche fermentada

PROPIEDADES FISICAS DE LA LECHE Densidad - Depende de la concentracin de los elementos disueltos y en

suspension (solidos no grasos) y de la proporcion de materia grasa - Leche normal : 1.028 1.035 Tensin superficial - La tension superficial es el estado de fuerzas en la superficie de un

liquido. - Leche completa : 47 53 dinas/cm - Leche desnatada: 52 57 dinas /cm - Agua : 75 dinas / cm - Es menor que el agua pura por la,presencia de las sustancias

orgnicas Calor especifico -el calor especifico es el numero de calorias que se necesitan para

elevar la temperatura de ungramo de la sustancia en un grado celsius

-Leche entera : 0.94 calorias / gramo (15 C )

Viscosidad de la leche - La viscosidad de un liquido es su resistencia a fluir debida a la

friccion entre las particulas que los componen. - Leche entera (20C) : 2.1 centipoise - Leche desnatada (20C ) : 1.8 centipoise Indice de refraccion -el indice de refraccion mide la relacion entre vla velocidad de luz en el

aire y en un cuerpo transparente dmas denso. - Leche normal (20C) : 1.34209 Conductibilidad elctrica - La aptitud de la leche para conducir la electricidad es es

esencialmente funcin del numero de iones o partculas cargadas que contiene (Na+, K+, Cl-)

- Leche normal : 0.005 ohm-1 (25 C ) Potencial xido-reduccin - Las sustancias en la leche tienen una mayor o menor capacidad de

liberar electrones en el caso de un agente reductor, o de absorber electrones en el caso de un agente oxidante.

- El potencial medio de la leche normal es de + 0.25 volt.

Calidad higinica de la leche

Hay que contemplarla en los aspectos:

Higiene qumica Higiene microbiana

Factores que influyen en la higiene qumica

Contaminacin por: Metales: Cobre, hierro, arsnico, plomo,... Detergentes y desinfectantes: Hipocloritos,

yodforos,... Pesticidas: Insecticidas, herbicidas, fungicidas,... Antibiticos y sulfamidas Productos antiparasitarios internos Micotoxinas: Aflatoxinas Radiactividad Materias plsticas Liplisis Dioxinas

Higiene microbiana Una leche tiene una calidad microbiana alta

cuando: No contienen microorganismos patgenos. El nmero de microorganismos banales es

limitado. No contiene microorganismos capaces de

producir cambios bioqumicos indeseables. Tiene una buena capacidad de conservacin. Puede utilizarse en la elaboracin de productos

lcteos.