LECHES FLUIDAS (Pasteurización,

Ultrapasteurización y Esterilización)

PAUL CHRISTIAN DE LA CERDA SUÁREZCARLOS ALBERTO CASTILLO

LAURO ENRIQUE TRISTAN ZUÑIGAANGEL VALENCIA GARCÍA

ABDON ARRIAGA ROBLERO

introducción

son las operaciones a las que se son las operaciones a las que se someten productos alimenticios someten productos alimenticios para destruir por acción del calor para destruir por acción del calor los microorganismos patógenos y la los microorganismos patógenos y la mayoría de los gérmenes restantes, mayoría de los gérmenes restantes, con fines higiénicos y/o de con fines higiénicos y/o de conservación, preservando al conservación, preservando al máximo las características físicas, máximo las características físicas, bioquímicas y organolépticas del bioquímicas y organolépticas del producto. producto.

Microorganismos que pueden causar daño

bacilo de Koch, es el mas bacilo de Koch, es el mas resistente (tuberculosis)resistente (tuberculosis)

Salmonella typhi Salmonella typhi y y paratyphi paratyphi (tifus)(tifus)

Brucilla melitensis Brucilla melitensis (fiebre de (fiebre de Malta)Malta)

Streptococcus Streptococcus y y Staphylococcus Staphylococcus (de la mamitis) (de la mamitis)

Pasteurizada

Es destruir con calor casi toda la Es destruir con calor casi toda la flora banal y la totalidad de las flora banal y la totalidad de las bacterias patógenas, bacterias patógenas, procurando procurando alterar lo menos posible su alterar lo menos posible su estructura físico estructura físico

Combinaciones mas características:Combinaciones mas características: LTLT (low temperature, lot time) 63 ºC LTLT (low temperature, lot time) 63 ºC

durante 30 minutos.durante 30 minutos. HTST (high temperature short time) HTST (high temperature short time)

71,7 ºC durante 15 segundos.71,7 ºC durante 15 segundos.

Según la legislación, la leche pasteurizada debe:

Someterse a un tratamiento de 71,7 ºC Someterse a un tratamiento de 71,7 ºC durante 15 segundos o bien a una durante 15 segundos o bien a una combinación temperatura - tiempo combinación temperatura - tiempo equivalenteequivalente

Debe presentar una reacción negativa Debe presentar una reacción negativa a la prueba de la fosfatasa alcalina a la prueba de la fosfatasa alcalina

Debe presentar una reacción positiva a Debe presentar una reacción positiva a la prueba de la peroxidasa, salvo en las la prueba de la peroxidasa, salvo en las leches etiquetadas como leches leches etiquetadas como leches sometidas a "pasteurización alta", las sometidas a "pasteurización alta", las cuales puede presentar esta prueba cuales puede presentar esta prueba negativa, en este caso debe de llevar negativa, en este caso debe de llevar una etiqueta que se indique que ha sido una etiqueta que se indique que ha sido sometida a un proceso de sometida a un proceso de "pasteurización alta" "pasteurización alta"

La leche deberá enfriarse La leche deberá enfriarse inmediatamente después de la inmediatamente después de la pasterización a una temperatura " 6 pasterización a una temperatura " 6 ºC y se conservará a esa temperatura ºC y se conservará a esa temperatura hasta su entrega al consumidorhasta su entrega al consumidor

La leche pasteurizada podrá ser La leche pasteurizada podrá ser vendida al consumidor dentro de los 7 vendida al consumidor dentro de los 7 días siguientes, contados a partir de días siguientes, contados a partir de la fecha de su fabricación (es una la fecha de su fabricación (es una fecha de caducidad y es obligatorio fecha de caducidad y es obligatorio indicarla).indicarla).

Aspectos microbiológicos

Los microorganismos presentes en la leche Los microorganismos presentes en la leche cruda se pueden clasificar en 3 grupos:cruda se pueden clasificar en 3 grupos: Microorganismos destruidos por la Microorganismos destruidos por la

pasteurización:pasteurización: Todos los mohos y levaduras.Todos los mohos y levaduras. Mayor parte de las formas vegetativas de bacterias.Mayor parte de las formas vegetativas de bacterias.

Microorganismos resistentes a la pasteurización Microorganismos resistentes a la pasteurización pero sensibles a un tratamiento UHT:pero sensibles a un tratamiento UHT:

Algunas formas vegetativas de bacterias termodúricas Algunas formas vegetativas de bacterias termodúricas ((Streptococcus, MicrococcusStreptococcus, Micrococcus).).

Algunas esporas.Algunas esporas. Microorganismos resistentes al tratamiento UHT Microorganismos resistentes al tratamiento UHT

(según se aplique mejor o peor):(según se aplique mejor o peor): Algunas esporas (Algunas esporas (B. cereusB. cereus, , B. stearotermophillusB. stearotermophillus, , B. B.

thermoduransthermodurans, etc)., etc).

Al final del proceso en las leches pasteurizadas podemos encontrar:

Microorganismos termodúricos Microorganismos termodúricos (resisten el tratamiento térmico).(resisten el tratamiento térmico).

Contaminantes ambientales Contaminantes ambientales posteriores al tratamientos posteriores al tratamientos (contaminantes de superficies).(contaminantes de superficies).

Aspectos físico - químicos de la leche pasteurizada:

La acción de la pasteurización sobre La acción de la pasteurización sobre estos aspectos es muy reducida estos aspectos es muy reducida

Sobre la grasa el efecto es muy poco y Sobre la grasa el efecto es muy poco y así, lo más importante es la así, lo más importante es la desnaturalización de las aglutininas, desnaturalización de las aglutininas, como consecuencia de lo cual el como consecuencia de lo cual el desnatado (separación espontánea de la desnatado (separación espontánea de la grasa) es más lento.grasa) es más lento.

Sobre las proteínas, lactosa, minerales y Sobre las proteínas, lactosa, minerales y vitaminas las modificaciones son vitaminas las modificaciones son mínimas.mínimas.

Sobre las enzimas se aprecian los Sobre las enzimas se aprecian los siguientes efectos:siguientes efectos: Las proteasas de origen endógeno y las Las proteasas de origen endógeno y las

proteasas microbianas son insensibles al proteasas microbianas son insensibles al tratamiento.tratamiento.

Las lipasas de origen microbiano son Las lipasas de origen microbiano son resistentes ó insensibles al tratamiento, resistentes ó insensibles al tratamiento, mientras que las lipasas nativas mientras que las lipasas nativas (lipoproteína - lipasa) se inactiva pero no (lipoproteína - lipasa) se inactiva pero no totalmente.totalmente.

Los aspectos organolépticos apenas sufren Los aspectos organolépticos apenas sufren modificaciones.modificaciones.

Equipo:

Pasterización lentaPasterización lentaTanques de capacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros); esos tanques son de acero inoxidable preferentemente y están encamisados (doble pared); la leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que vincula entre las paredes del tanque, provisto este de un agitador para hacer

Pasterización rápidaPasterización rápida

Tanques de capacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros); esos tanques son de acero inoxidable preferentemente y están encamisados (doble pared); la leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que vincula entre las paredes del tanque, provisto este de un agitador para hacer mas homogéneo el tratamiento.

Leche ultrapasteurizada (UHT)

Se denomina leche UHT a la leche Se denomina leche UHT a la leche natural, entera, semidesnatada o natural, entera, semidesnatada o desnatada, sometida a un desnatada, sometida a un calentamiento en condiciones tales calentamiento en condiciones tales de temperatura y tiempo que de temperatura y tiempo que asegure la destrucción de los asegure la destrucción de los microorganismos y la inactivación microorganismos y la inactivación de las formas de resistencia, y de las formas de resistencia, y envasada posteriormente en envasada posteriormente en condiciones asépticas.condiciones asépticas.

El tratamiento UHT consiste en El tratamiento UHT consiste en calentar a una temperatura de calentar a una temperatura de 135 - 150 ºC durante un tiempo (el 135 - 150 ºC durante un tiempo (el mínimo legal son 135 ºC durante 1 mínimo legal son 135 ºC durante 1 segundo) y posteriormente enfriar segundo) y posteriormente enfriar y envasar en condiciones y envasar en condiciones asépticas.asépticas.

Objetivos del tratamiento UHT

Obtener un producto libre de Obtener un producto libre de microorganismos y toxinas microorganismos y toxinas dañinas para la salud.dañinas para la salud.

Que permanezca estable durante Que permanezca estable durante un periodo largo de tiempo (sin un periodo largo de tiempo (sin refrigeración).refrigeración).

Esterilidad comercial:Esterilidad comercial: El producto no es absolutamente El producto no es absolutamente

estéril desde un punto de vista estéril desde un punto de vista biológico, puede haber biológico, puede haber microorganismos pero no son microorganismos pero no son capaces de desarrollarse en las capaces de desarrollarse en las condiciones habituales de condiciones habituales de almacenamiento pero existe una almacenamiento pero existe una ausencia de patógenos.ausencia de patógenos.

Tipos de tratamientos de las leches UHT

Tratamiento directo el producto y Tratamiento directo el producto y el fluido calefactor entran en el fluido calefactor entran en contacto directo (inyección de contacto directo (inyección de vapor por ejemplo).vapor por ejemplo).

Tratamiento indirecto el producto Tratamiento indirecto el producto y el fluido calefactor no entran en y el fluido calefactor no entran en contacto directo, está separados contacto directo, está separados por una pared transmisora (esta por una pared transmisora (esta pared es de acero inoxidable).pared es de acero inoxidable).

Envasado aséptico

Los envases deben impedir la Los envases deben impedir la contaminación, las superficies contaminación, las superficies interiores deben ser estériles y el interiores deben ser estériles y el cierre debe ser hermético (las cierre debe ser hermético (las bolsas en las que se envasava bolsas en las que se envasava antes la leche UHT no cerraban antes la leche UHT no cerraban herméticamente en muchos casos, herméticamente en muchos casos, pero los tetra-pak van mucho pero los tetra-pak van mucho mejor en ese sentido).mejor en ese sentido).

Principales problemas microbiológicos de las leches

UHT Principalmente son dos problemas:Principalmente son dos problemas:

Esporas en leche cruda: para asegurar su ausencia Esporas en leche cruda: para asegurar su ausencia cuando se trata de tratamientos indirectos cuando se trata de tratamientos indirectos deberíamos emplear temperaturas más elevadas o deberíamos emplear temperaturas más elevadas o tiempos más amplios, por lo que la leche puede tiempos más amplios, por lo que la leche puede quedar tostada o bien se puede recurrir a un quedar tostada o bien se puede recurrir a un tratamiento directo pero aumentan muchos los tratamiento directo pero aumentan muchos los costos (el consumo energético de los tratamientos costos (el consumo energético de los tratamientos directos es muy elevado).directos es muy elevado).

B. cereus.B. cereus. B. subtilis.B. subtilis. B. stearothermophillus.B. stearothermophillus. B. thermoduransB. thermodurans..

Recontaminación: este riesgo existe cuando el Recontaminación: este riesgo existe cuando el envasado aséptico y el cierre hermético de los envasado aséptico y el cierre hermético de los envases no son correctos.envases no son correctos.

En la leche UHT se pueden apreciar las siguientes

modificaciones: La grasa apenas se modifica.La grasa apenas se modifica. En cuanto a las proteínas debemos hacer la En cuanto a las proteínas debemos hacer la

siguiente distinción:siguiente distinción: La caseína apenas se modifica.La caseína apenas se modifica. Las proteínas séricas se modifican parcialmente.Las proteínas séricas se modifican parcialmente.

Reacciones de Maillard:Reacciones de Maillard: La formación de complejos lisina - lactosa son poco La formación de complejos lisina - lactosa son poco

intensos.intensos. Formación de hidroximetilfurfural (HMF), la cual Formación de hidroximetilfurfural (HMF), la cual

continúa durante el almacenamiento.continúa durante el almacenamiento. Los minerales sufren pocas modificaciones, Los minerales sufren pocas modificaciones,

sólo en la distribución entre fracciones en sólo en la distribución entre fracciones en forma coloidal y en disolución.forma coloidal y en disolución.

En cuanto a las vitaminas se sufren En cuanto a las vitaminas se sufren algunas pérdidas sensibles, aunque no algunas pérdidas sensibles, aunque no de las vitaminas importantes desde un de las vitaminas importantes desde un punto de vista nutricional, como por punto de vista nutricional, como por ejemplo de vitamina C.ejemplo de vitamina C.

Las enzimas sufren las siguientes Las enzimas sufren las siguientes modificaciones:modificaciones: Las proteasas (propias de la leche y Las proteasas (propias de la leche y

microbianas) no se inactivan microbianas) no se inactivan completamente, lo cual supone un peligro completamente, lo cual supone un peligro en el almacenamiento posterior.en el almacenamiento posterior.

Las lipasas nativas se inactivan totalmente, Las lipasas nativas se inactivan totalmente, mientras que las lipasas microbianas no se mientras que las lipasas microbianas no se inactivan totalmente.inactivan totalmente.

Aspectos físico - químicos de las leches UHT:

Al aplicar calor a un producto para Al aplicar calor a un producto para destruir los microorganismos se destruir los microorganismos se producen una serie de cambios producen una serie de cambios físico - químicos, generalmente no físico - químicos, generalmente no deseados, pudiéndose alterar el deseados, pudiéndose alterar el valor nutritivo y las características valor nutritivo y las características organolépticas. organolépticas.

Aspectos organolépticos: Aparecen pocas modificaciones del colorAparecen pocas modificaciones del color Entre las distintas modificaciones del Entre las distintas modificaciones del

sabor encontramos:sabor encontramos: Sabor a caramelo.Sabor a caramelo. Sabor a oxidado se debe a la oxidación de las Sabor a oxidado se debe a la oxidación de las

grasas.grasas. Sabor amargo se debe a fenómenos de Sabor amargo se debe a fenómenos de

proteolisis.proteolisis. Sabor a rancio se debe a fenómenos de Sabor a rancio se debe a fenómenos de

lipólisis.lipólisis. Textura es similar a la de la leche Textura es similar a la de la leche

pasteurizada, si bien puede aparecer:pasteurizada, si bien puede aparecer: Sedimentos en leches inestables (leches Sedimentos en leches inestables (leches

mamíticas, leches ácidas, calostros).mamíticas, leches ácidas, calostros). Gelificación se debe a la acción de las Gelificación se debe a la acción de las

proteasas.proteasas.

Leche esterilizada

la leche natural, entera, semidesnatada la leche natural, entera, semidesnatada o desnatada, sometida después de su o desnatada, sometida después de su envasado a un proceso de envasado a un proceso de calentamiento en condiciones tales de calentamiento en condiciones tales de temperatura y tiempo que aseguren la temperatura y tiempo que aseguren la destrucción de los microorganismos y destrucción de los microorganismos y la inactivación de sus formas de la inactivación de sus formas de resistencia.resistencia.

El tratamiento se realiza a 110 ºC El tratamiento se realiza a 110 ºC durante 20 minutos en los envases durante 20 minutos en los envases herméticamente cerrados.herméticamente cerrados.

Objetivos perseguidos:

Persigue los mismos objetivos que Persigue los mismos objetivos que las leches UHT, es decir:las leches UHT, es decir: Obtener un producto libre de Obtener un producto libre de

microorganismos y toxinas dañinas microorganismos y toxinas dañinas para la salud.para la salud.

Que permanezca estable durante un Que permanezca estable durante un periodo largo de tiempo (sin periodo largo de tiempo (sin refrigeración).refrigeración).

Problemas microbiológicos de la leche estéril

Los problemas más importantes Los problemas más importantes son:son: Carga inicial de esporas.Carga inicial de esporas. Cierre hermético.Cierre hermético.

Aspectos organolépticos:

Se producen importantes Se producen importantes modificaciones del color y del modificaciones del color y del sabor de la leche, sobre todo si sabor de la leche, sobre todo si presenta un elevado contenido en presenta un elevado contenido en esporas ya que será sometida a un esporas ya que será sometida a un tratamiento severo.tratamiento severo.

Aspectos físico-químicos: Una importante desnaturalización Una importante desnaturalización

de las proteínas.de las proteínas. Reacciones lisina - lactosa (la Reacciones lisina - lactosa (la

lisina presenta un grupo amino en lisina presenta un grupo amino en posición Epsilon (ε) que reacciona posición Epsilon (ε) que reacciona con la lactosa).con la lactosa).

Formación de hidroximetilfurfural Formación de hidroximetilfurfural (HMF) (HMF)

…

Destrucción de algunas vitaminas.Destrucción de algunas vitaminas. La única ventaja de este La única ventaja de este

tratamiento es que las enzimas se tratamiento es que las enzimas se inactivan tanto las lipasas como inactivan tanto las lipasas como las proteasas, aunque si partimos las proteasas, aunque si partimos de leches de calidad el contenido de leches de calidad el contenido en estas enzimas ya será bajo sin en estas enzimas ya será bajo sin necesidad de someter a la leche a necesidad de someter a la leche a un tratamiento tan agresivo.un tratamiento tan agresivo.

Equipo