Fundamentos Químicos y Tecnológicos de la Leche y sus Derivados


1. a) ¿Qué tipo de componentes tiene la leche y cómo se encuentran en la misma?

La leche tiene **componentes naturales** y **no naturales**. Los **componentes naturales** son los que provienen de la ubre de la vaca después del ordeño. Estos se dividen en:
  • Componentes mayoritarios (macrocomponentes, arriba del 1%), como el **agua**, las **grasas**, las **proteínas** y la **lactosa**.
  • Componentes minoritarios (microcomponentes, abajo del 1%), como las **sales**, el **ácido cítrico**, las **enzimas**, las **vitaminas**, los **gases** y los **fosfolípidos**.
Los **componentes no naturales** son los que se agregan por el hombre, como los **antibióticos**, los **herbicidas** y las **aguas residuales**.
Los componentes de la leche se encuentran en forma de **suspensión**, **emulsión** y **disolución**. La suspensión se mantiene mediante **atracción eléctrica** (es decir, atracción de cargas diferentes).

1. b) ¿En qué se basa el principio de conservación de la leche mediante el secado y el frío?

Conservación mediante el frío:

Mediante el **frío**, no se destruyen los microorganismos, solo se mantienen en estado de **latencia**. La **refrigeración** ideal es de 4 ºC, pero se usa entre 0 y 10 ºC. La **congelación** no es conveniente debido al alto contenido de agua (88%) y al elevado **gasto energético**.

Conservación mediante el secado:

Se basa en **eliminar el agua**, ya que los microorganismos la requieren para su **supervivencia**. Al reducir la **humedad** (a menos del 3% en leche en polvo), la leche se vuelve **microbiológicamente estable**.


2. a) ¿Qué parámetros se toman en cuenta en la recepción de la leche y cuáles de ellos determinan la calidad de la misma?

En la recepción de la leche, se controlan los siguientes **parámetros**:
  • **Mastitis**, **calostro**, **antibióticos**.
  • **Impurezas** (**físicas**, **químicas**, **microbiológicas**).
  • **Propiedades organolépticas**.
  • **Sólidos totales**.
  • **Temperatura** (idealmente **refrigerada** a <7 ºC).
  • **pH** (entre **6 y 7**).
  • **Porcentaje de grasa** (debe ser del 3,5%).
  • **Origen**, **proveedor** y **volumen**.
Los **parámetros que determinan la calidad** son: **sólidos totales**, **grasa**, **pH**, **propiedades organolépticas** y la **ausencia de mastitis**, **calostro** y **antibióticos**.


2. b) ¿De qué manera se lleva a cabo la higienización de la leche en la industria?

La **higienización** de la leche se lleva a cabo desde tres perspectivas:
  • Físico:

    Se higieniza mediante **colado** para eliminar impurezas residuales del ordeño, transporte o mala manipulación. Además, se emplean otros métodos físicos como:
    • **Colado de la leche**: Utiliza coladores de plástico, metal o tela (malla 100 a 120) dentro de un tamiz a 20-25°C.
    • **Filtrado de la leche**: Se realiza con filtros tipo prensa y medios filtrantes de tela para separar partículas de menor tamaño.
    • **Centrifugado de la leche**: Se basa en someter la leche a la acción de la **fuerza centrífuga** para separar las partículas más pesadas.
  • Microbiológico:

    Se realiza mediante **enfriamiento** para controlar termófilos, y **pasteurización** para destruir psicrófilos y mesófilos.
  • Químico:

    No se pueden eliminar totalmente los contaminantes químicos, solo se toman acciones **preventivas** (por ejemplo, lavado de utensilios y control del pasto contaminado).

3. a) En la elaboración de quesos, ¿para qué se adicionan las enzimas y el cloruro de calcio?

Adición de Enzimas:

Las **enzimas** (**renina** y **quimosina** del cuajo) actúan sobre la **caseína** (alfa y beta), **liberándola** para que se **enlace con el calcio** y forme la **cuajada**.

Adición de Cloruro de Calcio:

El **cloruro de calcio** se agrega para **reponer el calcio inactivado** durante la **pasteurización** y facilitar la **coagulación**.

3. b) Explicar el proceso de desuerado de la cuajada.

El **desuerado** consiste en liberar el **suero** de la **cuajada**, y comprende tres etapas:
  • 1. **Corte de la cuajada**: La cuajada se contrae, se evacúa el suero y ocurre la **sinéresis**.
  • 2. **Calentamiento de la cuajada**: Se realiza para provocar una mayor **sinéresis**.
  • 3. **Prensado de la cuajada**: Induce una **sinéresis forzada**.

4. a) ¿De qué manera se mejora la estabilidad de la leche en polvo?

La **estabilidad de la leche en polvo** se mejora al:
  • **Reducir la humedad** a **menos del 3%**.
  • Usar **envases de hojalata pavonada** cubiertos con **barniz inerte** que protege de la **luz**, el **oxígeno** y la **humedad**.
  • Añadir **antioxidantes (HVT)** antes del envasado.
  • Incorporar **lecitina** para obtener **leche en polvo instantánea** (facilita la **disolución**).


4. b) ¿En qué se basa el proceso de dar color en la elaboración de dulce de leche?

El proceso de dar **color** en la elaboración de **dulce de leche** se basa en:
  • El uso de **bicarbonato de sodio**, que eleva el **punto de ebullición** y permite la **inversión de azúcares** (**lactosa** y **sacarosa**), provocando la **caramelización**, lo que confiere **sabor** y **color**.
  • También se emplea la **evaporación por retroceso**: al alcanzar 68 °Brix, se añade 1 litro de agua hirviendo para reducir la concentración a 65 °Brix, permitiendo luego que vuelva a subir. Este proceso intensifica el **color** al elevar aún más la temperatura.

5. a) ¿Por qué se corta la leche y de qué manera se separa después de este fenómeno?

La leche se **corta** cuando su **pH** desciende a **4,7** (el **punto isoeléctrico** de la caseína), debido a que los **microorganismos** transforman la **lactosa** en **ácido láctico**.
A este pH, las **cargas de las proteínas se anulan**, las **proteínas en suspensión precipitan**, y la leche se divide en tres fases:
  • Parte **inferior**: **Cuajada** (**caseína**).
  • Parte **media**: **Suero** (**lactosa**, **sales**, **proteínas del suero** y **ácido láctico**).
  • Parte **superior**: **Crema** (**grasa** y **vitaminas liposolubles**).

6. a) ¿Qué tipo de insumos se utiliza en la elaboración de dulce de leche y cuál es la función de cada uno de ellos?

En la elaboración de **dulce de leche**, se utilizan los siguientes **insumos** y sus respectivas funciones:
  • **Azúcar** y **leche en polvo descremada**: **Aumentan los sólidos totales** y **disminuyen el tiempo de evaporación**.
  • **Bicarbonato de sodio**: **Eleva el punto de ebullición**, permite la **inversión de azúcares** (**lactosa** y **sacarosa**), provocando la **caramelización** para conferir **color** y **sabor**.
  • **Espesantes** (**almidón**): Mejoran la **consistencia** y reducen el tiempo de evaporación.

6. b) En la elaboración de yogur, ¿con qué propósito se lleva a cabo: la inoculación del cultivo y la pasteurización de la mezcla?

En la elaboración de **yogur**:
  • Inoculación del cultivo:

    Sirve para **activar los microorganismos** del estado de **latencia** y permitir que **transformen los componentes de la leche** en **ácido láctico**, **péptidos**, entre otros.
  • Pasteurización de la mezcla:

    Tiene el propósito de **eliminar los microorganismos competitivos**, asegurando una mezcla **microbiológicamente limpia y segura** para la **fermentación**.

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