ANALISIS FISICO-QUIMICO DE LA LECHE YADULTERACION EN LA LECHE

ANALISIS FISICO-QUIMICO EN LA LECHE Y DETERMINACION DE GRASA A TRAVES DEL METODO GERBERDEIRA VIVIANA MARTINEZGUSTAVO TRUJILLO

HUGUES VEGASTALIN GARCIADOCENTE:ING. ROBERT VALERA.FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

2007INTRODUCCION

La leche es un alimento que provee nutrientes insustituibles a la dieta humana, su calidad depende en buena parte del manejo que se le de al producto. Su composicin vara considerablemente con la raza, estado de lactancia, alimentacin y otros factores.

Una de las propiedades fundamentales de la leche es la de ser una mezcla tanto fsica como qumica relacionada especialmente con su estabilidad. Es una composicin de sustancias definidas: lactosa, glicridos de cidos grasos, casenas, albuminas, sales, etc.

Industrialmente la leche es la materia prima ms utilizada para elaborar diferentes derivados, por esto es necesario conocer sus componentes y mtodos de anlisis que se constituyen en una herramienta para poderla valorar. La produccin de leche suficiente y de buena calidad para la poblacin humana es una prioridad en los pases desarrollados, y una meta ineludible para los que desean salir del atraso social y econmico.

En Colombia, la produccin de este alimento vital siempre ha sido insuficiente y la cadena entre el ganadero productor y el consumidor en la ciudad se ha visto alterada por el gran nmero de intermediarios que influyen sobre el precio y la calidad de la leche, problema que-afecta no sol a nuestro pas, sino tambin al resto de los pertenecientes al denominado tercer mundo.

Para romper el crculo vicioso que vive el subsector lechero nacional, se ha propuesto el Convenio de Competitividad, con el cual se espera dar inicio a la produccin eficiente, rentable y de calidad para beneficio general de la poblacin y de la economa nacional, si se pone en prctica. La tendencia mundial en produccin lechera es la reduccin de costos y la mejora global de la eficiencia, para lo cual se cooperativiza el sector, o se trabaja en forma comunitaria, se agranda el tamao de las explotaciones y se reducen eslabones en la cadena productor - consumidor, buscando la empresa producir, procesar y mercadear directamente la leche y sus derivados, beneficiando al consumidor con productos frescos, de calidad y a precio razonable.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Aprender a realizar las distintas pruebas fsico - qumicas durante el proceso de recepcin a la leche cruda fresca para evaluar su calidad y aptitud para el proceso que se le requiera.OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar los diferentes anlisis a la leche en la recepcin en planta.

Aprender a realizar pruebas de densidad, acidez, materia grasa (Gerber) y dems propiedades de la leche.

Conocer el manejo adecuado de los equipos utilizados para las diferentes pruebas (lactodensmetro, centrifugadora, butirmetro, etc.).

Identificar la influencia de estas propiedades sobre la calidad de la leche.

Determinar organolpticamente las distintas propiedades que presentan la leche pasteurizada, deslactosada, descremada y diferenciarla de la cruda de acuerdo a sus procesos o tratamientos.

MATERIALES Y REACTIVOS

Leche cruda o entera

Leche pasterizada Leche descremada

Leche entera deslactosada Bureta pinza

Soporte

Erlenmeyer 100ml Probetas; 500 ml

Pipetas graduadas; 1 y 10ml

Pipetas aforadas de 10ml

Butirmetros

Centrifuga Termolactodensmetro

NaOH 0.1N

Fenolftalena

cido sulfrico

Alcohol isoamlico

Estufa elctrica

MARCO TEORICOCaractersticas generalesDentro de las caractersticas ms importantes de la leche estn:

- EL SABOR: la leche fresca normal tiene un sabor ligeramente dulce por su alto contenido de lactosa; todos los elementos, incluso las protenas que son inspidas participan directa o indirectamente en el sabor. El sabor de la leche al final de la lactancia es ligeramente salado, por el aumento de cloruros (sales).La leche absorbe fcilmente los sabores procedentes de los alimentos, del medio ambiente y los utensilios donde se encuentre. Algunos sabores desagradables son producidos por la leche, como el sabor a rancio (por la oxidacin de la grasa); otros sabores son el sabor a cartn, a metal, a papel, a sebo y los producidos por los microorganismos de la leche.

- EL OLOR: la leche recin ordeada tiene un ligero olor al medio donde es obtenida, pero posteriormente desaparece. El olor de la leche comercial es difcil de percibirlo, salvo que sea ajena a ella, como lo mencionamos anteriormente.

- EL COLOR: la leche es un lquido blanquecino amarillento y opaco. Este color varia segn el proceso a que haya sido sometida, como la pasteurizacin a temperaturas altas, que intensifican su blancura y opacidad; la esterilizacin la cambia a color claro y el descremado la deja de color azulado.

- LA VISCOSIDAD: aumenta con la disminucin de la temperatura, el contenido graso, la homogenizacin, la fermentacin, envejecimiento y altas temperaturas seguida de enfriamiento.

La viscosidad en la crema da una sensacin de alto contenido de grasa, esto es muy importante en su comercializacin ya que a mayor viscosidad parecer ms rica en grasa.

-LA ACIDEZ: es una de las caractersticas que ms se tiene en cuenta en los productos lcteos, en algunas plantas se realiza la prueba de acidez para aceptar o rechazar la leche que ocurre con 0.18% - 0.20 de acidez titulable. La leche fresca tiene una acidez titulable entre 0.14 0.18 %; no contiene cido lctico, sin embargo, da una reaccin cida por su contenido de cido carbnico.La acidez es una prueba aproximada y no es muy acertada como ndice de contaminacin bacterial ya que no siempre el alto grado de sta corresponde a un elevado nmero de microorganismos, por ejemplo, la leche con mastitis contiene un alto nmero de microorganismos y la acidez es ms baja que la normal y cuando la leche contiene algo de calostro puede mostrar una alta acidez y sin embargo tiene bajo contenido de microorganismos. La acidez verdadera es la fermentacin; la fermentacin de la lactosa produce otras fermentaciones que dan origen a aromas caractersticos, aunque el cido lctico es inoloro.COMPOSICIN Y PROPIEDADES FSICO-QUMICAS DE LA LECHE

COMPOSICIN DE LA LECHE

La leche es un alimento complejo en el cual predomina la fase lquida, en sta se encuentran en verdadera solucin las sales minerales y los azcares, mientras que las protenas se hallan en dispersin coloidal, en movimiento continuo gracias a la diferencia de carga elctrica, y las grasas, especialmente triglicridos, se encuentran emulsificadas por la accin de la casena, entre otros.

En la leche se encuentran otras sustancias como vitaminas, urea, cidos orgnicos, gases disueltos y abundante microflora que altera sus componentes.

La composicin y propiedades de la leche, de vaca, vara por factores tales como la raza, los cruzamientos, la seleccin, adaptacin, etc., y por causas medioambientales dentro de las cuales las ms importantes son nutricin, clima y sanidad.

En Colombia, el decreto 2437 de 1983 define la leche y determina su composicin mnima y otros parmetros a tener en cuenta, pero el Acuerdo de Competitividad de la Cadena Lctea publicado en 1999 propone la modificacin de varios artculos de la citada ley con el fin de adecuarlos a nuestras necesidades y actualizarlos con miras ala exportacin de productos lcteos.COMPONENTES ESPECIALES DE LA LECHE

Agua

El contenido de agua de la leche est controlado genticamente, pero diversos autores coinciden en afirmar que vara entre el 87 y el 89% dependiendo de la raza, por ejemplo, la holstein presenta alto contenido de agua.

El agua de la leche se clasifica como agua de composicin, aquella que hace parte fundamental del producto en forma natural, llamada tambin agua libre; existiendo otra, ligada al resto de componentes, protenas, grasa, vitaminas, etc., denominada agua ligada que no es posible manipular. Como ya se anot, el agua tiene una importancia fundamental en la composicin de la leche ya que sustenta la vida bacteriana y mantiene en solucin, dispersin y emulsin los componentes slidos.La actividad agua tiene una gran influencia sobre los procesos de secado, estableciendo la cantidad de energa necesaria para desecar un determinado producto.

Grasa

De todos los componentes de la leche la fraccin que mas varia es la formada por las grasas, estando en una proporcin que oscila entre 3.2 y el 6%. Estas variaciones se deben principalmente a la seleccin realizada para obtener las distintas razas de vacuno adems tambin se debe a la diferente alimentacin, alojamiento estado sanitario y las caractersticas individuales de las vacas lecheras. Estos mismos factores influyen sobre la diferente composicin de la leche.

La materia grasa de la leche se encuentra en forma de globulos grasos de forma esfrica. La materia grasa de la leche es fundamentalmente un lipido simple formado por una molecula esterificada de acidos grasos y alcoholes. Protenael contenido de protenas fundamentalmente depende fundamentalmente de la alimentacin y oscila entre 3.0 y el 3.6 %.Este nutriente al ser manipulado en la dieta no presenta efectos tan espectaculares como la grasa, escasamente puede afectarse el contenido proteico de la leche a travs de la dieta en un 0.6%, ya que es uno de los que menor variacin gentica presenta.Para sintetizar protena lctea la ubre necesita disponer de la cantidad y el nmero

apropiado de aminocidos requeridos para esta funcin, de lo contrario no se sintetizar y afectar el volumen de leche producida.De los 20 aminocidos que conforman la protena de la leche, la vaca produce nueve y los once restantes deben suministrrsele, por tanto son esenciales y deben estar disponibles en el intestino, provienen de la protena microbiana del rumen, y de la parte proteica de la racin que no es fermentada en el rumen, denominada sobrepasante o protegida.Lactosa

La lactosa, el carbohidrato caracterstico de la leche, es un disacrido. Esta compuesto por dos monosacridos, glucosa y galactosa.

El poder edulcorante de la lactosa es, a diferencia del de otros disacridos bastante reducido aproximadamente del 30% del del azcar de remolacha, siendo tambin su solubilidad, en comparacin con la de otros azucares, considerablemente menor.

MineralesHoy se habla de la diferencia anin - catin en la dieta de las vacas lecheras, antiguamente se expresaba como balance mineral. Existen seis macroelementos minerales importantes para las vacas lecheras y se agrupan de la siguiente manera: Cationes: calcio, sodio y potasio.

Aniones: fsforo, azufre y cloro.Caractersticas fisicoqumicas de la leche.

PARAMETROVALORES

Densidad1.030 1.034 gr/cc

Calor especfico0.93 C

Punto de congelacin- 0.55 C

Acidez titulable0.14 0.16 %

OlorInolora

SaborDulce

ColorBlanco amarillo

ViscosidadNormal

MTODOS DE DETERMINACIN DE GRASAS PARA PRODUCTOS LCTEOS.

MTODOS GRAVIMETRICOS

Rse-Gottlieb: Se basa en extraer con ter y petrolero ligero una cantidad pesada de leche a la que anteriormente se le ha adicionado Amoniaco y Etanol. Despus de evaporado el disolvente se pesa la M.G extrada.

Weibull y Schmidt-Bondzynski-Ratzlaff: La muestra se hierve con cido Clorhdrico para digerir la protena M.G, la mezcla despus de enfriada se extrae con Etanol, ter y Petrleo ligero (SBR).

MTODOS VOLUMTRICOS

Babcock: Casa igual al de Gerber slo que este no utiliza el Alcohol isoamlico para facilitar la coalescencia de la M.G, lo que hace un mtodo ms preciso.

MTODOS FISICOS

Turbidimetra: Se diluye la Leche y se eliminan las micelas de casena dispersa disolvindolas y se le mide la turbidez.

Fotometra de absorcin infrarroja: Se toma la muestra sin diluir y se somete a longitudes de ondas de 3,4 nm, entre ms absorcin de luz, ms cantidad de M.G.

ALTERACIONES y adulteraciones DE LA LECHE

Se traducen en alteraciones del color, sabor y aspecto. En ocasiones se deben a sustancias extraas que pasan a la leche a travs del animal: alfatoxinas (cancergena), pesticidas, En otros casos se debe a la alimentacin del animal (s come un poco antes del ordeo tendr sabor a forraje). Los cambios en el sabor tambin pueden ser debidos a los recipientes. Pueden presentar tambin alteraciones microbianas y como consecuencia de la actividad enzimtica.

Alteracin enzimticaNormalmente la nica actividad enzimtica es la lipoltica, donde los triglicridos por medio de estas lipasas liberan cidos grasos libres.El enranciamiento es un fenmeno que afecta especialmente a los cidos grasos insaturados vinculados a los triglicridos y fosfolpidos. Agentes como el cobre y el hierro prooxidantes lo favorecen.

La leche comercial es generalmente mezcla de la de distintas granjas. El cdigo exige tratamientos: filtracin, refrigeracin a temperaturas inferiores a 15 y envasado en recipientes limpios y aspticos. Para la filtracin se emplean filtros de franela y mquinas centrifugadoras. Por otro lado la homogeneizacin consiste en introducir la leche en el espacio que queda entre dos discos muy prximos que giran en sentido contrario; y posteriormente se filtra a presin. La leche no puede venderse a granel.

PROCEDIMIENTO 1.

PRUEBAS FISICO QUIMICAS EN LA LECHE

1- ANLISIS SENSORIAL.

Se inicio el procedimiento con las pruebas sensoriales, a cada uno de los tipos de leche que se llevaron a la planta piloto se les inspecciono su olor, color y textura.

2- ACIDEZ.

El paso a seguir fue el montaje para determinacin de acidez, para la titulacin se tomo una bureta, un soporte universal y una pinza. En un erlenmeyer de 100 ml se adicionaron 10 ml de leche mas dos gotas de fenolftalena (indicador), posteriormente se agito. En la bureta se agrego una solucin 0,1N de hidrxido de sodio (base titulante) y posteriormente se efectu el proceso de titulacin. Este procedimiento se realizo para las leches analizadas (Cruda, Pasterizada, Descremada y UHT)3-DETERMINACIN DE LA DENSIDAD POR TERMOLACTODENSMETRIA.Para este caso se tomaron aproximadamente 500ml de cada leche en una probeta, luego se sumergi en las muestra el termolactodensimetro (15/15) rotando con suavidad en la leche sin tocar las paredes de la probeta, una ves estabilizado, se ley la temperatura y la densidad. Posteriormente se corrigi la densidad.4- DETERMINACIN DE GRASA POR EL MTODO GERBER.

Se tomo un butirmetro limpio de graduacin de 0-7%, luego se agregaron agregamos 11 ml de leche, luego se adiciono 10 ml de cido sulfrico (H2SO4) concentrado por las paredes y posteriormente, se tapo y agito hasta que no se observaran grumos y se la mezcla estuviera homognea, Luego se destapo el butirmetro y se adiciono 1 ml de alcohol isoamlico, se tapo y agito; y se centrifugo por unos 5 min. Este procedimiento se hizo tambin para le leche pasterizada.

5- ADULTERACION DE LA LECHE

Para la prueba de adulteracin de la leche, se tomo una base de 10ml de leche entera y se adiciono un 20% de agua y luego otra muestra con el 50% de agua, luego se le realizaron pruebas de acidez obtenindose los siguientes resultados:CALCULOS Y RESULTADOS DEL PROCEDIMIENTO 1

Cuadro 1. Anlisis sensorial.

TIPO

DE LECHESABORCOLOROLORTEXTURA

ENTERACaracterstico, pero levemente dulceBlanco amarillentoCaracterstico a establo, pasto.Muy fluida

DESCREMADAsu sabor fue poco agradable, simplonBlanco amarillento traslucidopoco agradablepoco viscosa

PASTERIZADAUn poco dulce pero mas que la crudaBlanco amarillentoAroma a cremaFluida. Parecida la leche entera

DESLACTOSADAdulce, sabor a hervido, pero levemente saladitoBlanca con leve color amarilloOlor a agradable viscosa

Cuadro 2. Determinacin de la densidad

TIPO

DE LECHETEMPERATURA

C.DENSIDAD LEIDA

(Kg/L).DENSIDAD CORREGIDA

(Kg/L)

ENTERA191.0301.0308

DESCREMADA251.0311.033

PASTERIZADA231.0251.0266

DESLACTOSADA251.0331.0338

Densidad corregida = leda 0.2/1000 (T2 muestra T1 lactodensmetro)

Si T1 es mayor que T2 se resta, en caso contrario se suma

Forma de aplicacin de todos los casos:

T2 LE= 22C

T1 LACT=15C

Densidad corregida = 1,023 + 0.2/1000 (22C 15C) =Densidad corregida = 1.024 Kg/L

Cuadro 3. Determinacin de la acidez.

TIPOS DE LECHEVOLUMEN DE LECHE (ml)V NaOH

gastado (ml)

ENTERA101.8

DESCREMADA101.8

PASTERIZADA101.6

DESLACTOSADA101.9

% ACIDO LACTICO = ml NaOH x [ 0.1N] NaOH x 0.09 x 10010

Soxhlet (SH) = 0.4 x ml NaOH x 10

Thorner (TH) = ml Naoh x 10Tambin es posible expresar las escalas de acidez mediante las siguientes equivalencias:

1SH 2.5 TH 2.25 D 0.0225 % ac. Lctico

Forma de aplicacin de todos los casos:Ml gastados de NaOH LE= 1.4% ACIDO LACTICO = 1.4ml NaOH x [ 0.1N] NaOH x 0.09 x 100 = 10

% ACIDO LACTICO = 0.126

Soxhlet (SH) = 0.4 x 1.4ml NaOH x 10=

Soxhlet (SH) = 5.6 Thorner (TH) = ml Naoh x 10 =

Thorner (TH) = 14

0.126 % ACIDO LACTICO x (2.25 D/0.0225 % ac. Lctico) =

D= 12.6

Con el mismo procedimiento se hallaron las otras escalas. Ver el siguiente cuadroCuadro 4. Expresin del porcentaje de acidez en las diferentes escalas de cada muestra de leche.

TIPOS DE LECHEV NaOH

gastado (ml)%cido lcticoGrados SoxhletGrados ThornerGrados Dornic

ENTERA1.80.1627.218

DESCREMADA1.80.1627.218

PASTERIZADA1.60.1446.416

DESLACTOSADA1.90.1717.619

Cuadro 4. Determinacin de grasas en la leche por el mtodo Gerber.

TIPO DE LECHE% DE MATERIA GRASA (MG)

ENTERA

PASTERIZADA

ANALISIS DE RESULTADOS

Los diferentes procesos que sufre la leche a nivel industrial hacen que varen notablemente las caractersticas tanto organolpticas como fisicoqumicas de la leche recin ordeada.Durante esta experiencia se comprob cual es la diferencia de la leche cruda con las leches procesadas al someterlas al anlisis sensorial identificamos los cambios que sufre en su olor, color, sabor y textura. Se observo que las leches (Deslactosada, Pasteurizada y Descremada), obtuvieron un olor caracterstico cada uno debido a los diferentes procesos de tratamiento para su obtencin y para tal fin de acuerdo al tipo de consumidor.El descremado de la leche produce un aumento en la densidad de la misma y es por ello que las fabricas miden este parmetro que se considera de calidad tanto econmica como para los procesos y nutricin.

Durante el procedimiento para determinar si la leche cruda se encontraba dentro de los parmetros establecidos comprobamos su densidad la cual se encontraba en 1.030 gr/cc lo cual nos indica que se encontraba dentro de los parmetro y que no presentaba adulteracin alguna en su composicin.Los resultados obtenidos en la leche pasterizada y descremada fueron normales, indicando buenos procesos para su elaboracin y por lo tanto indica que sus parmetros estn dentro de los establecidos por la legislacin.

CONCLUSIONConcluida y analizada la practica con respecto a las caractersticas fsico-qumicos de la leche se pueden determinar varios aspectos importante, como es, en el momento de la recepcin de la materia prima que en este caso es la misma leche a tratar para los diferentes procesos que se requieran, es indispensable estas pruebas ya que nos indicaran inmediatamente el estado de la leche.

El anlisis sensorial a diferencia de las otras pruebas que se hacen con instrumentos respectivos para x o y anlisis respectivamente se puede decir que es una de las mas importante al momento de caracterizarla, pero esto se adquiere por medio de la experiencia, ya que los sentidos del ser humanos son los instrumentos precisos a la hora de degustar.Las pruebas fisicoqumicas son fundamentales para determinar las adulteraciones que sufre la leche en forma no natural.

En las leches procesadas algunas de las caractersticas de la leche varian, como su acidez, olor, sabor, entre otras, debido a las diferentes temperaturas que es sometido este alimento para su preservacin.Con respecto a la leche descremada se pudo comprobar que en efecto, esta leche no contena cantidad alguna de materia grasa, verificando as la veracidad de los procesos industriales realizados por el tipo de empresa.BIBLIOGRAFIA

QUIMICA Y FISICA LACTOLOGICA. Walstra Pieter. Editorial ACRIBIA S.A.

MANUAL TECNICO DE DERIVADOS LACTEOS. UNAN

LACTOLOGIA INDUSTRIAL. Edgar Spreer. Editorial ACRIBIA S.A